UC Berkeleyn tutkijat suorittivat useita kokeita Argonnessa
Elektronisina laitteinapienenevät, materiaalien, josta ne on valmistettu, on oltava ohuempia. Joten tutkijat etsivät materiaaleja, jotka säilyttävät erityiset elektroniset ominaisuudet jopa erittäin ohuina.
He kiinnittävät erityistä huomiota ferrosähköisiin,jotka vähentävät erittäin pienten elektronisten laitteiden kuluttamaa tehoa. Tämä on ferromagneettien sähköinen analogi, erityinen materiaaliluokka, jossa jotkut atomeista sijaitsevat keskustan ulkopuolella. Tästä johtuen tapahtuu spontaani sisäinen sähkövaraus tai polarisaatio. Se voi muuttaa suuntaa, kun tutkijat altistavat materiaalin ulkoiselle rasitukselle. Tämä avaa uusia mahdollisuuksia erittäin vähätehoiselle mikroelektroniikalle.
Ongelmana on, että perinteinen ferrosähköinenmateriaalit menettävät sisäisen polarisaation alle muutaman nanometrin paksuuden. Tämä tarkoittaa, että ne eivät ole yhteensopivia nykyaikaisten piitekniikoiden kanssa. Tämä estää ferrosähköisten elementtien integroitumisen mikroelektroniikkaan.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat päättivätongelma. He löysivät vakaan ferrosähköisyyden erittäin ohuesta, vain puolen nanometrin paksuisesta zirkoniumdioksidikerroksesta. Se on yhden atomin rakennuspalikan koko, noin 200 000 kertaa ohuempi kuin ihmisen hiukset. Ryhmä kasvatti tämän materiaalin suoraan piille. He havaitsivat, että ferrosähköisyys ilmenee zirkoniumoksidissa - tyypillisesti ei-ferrosähköisessä materiaalissa - kun se tulee hyvin ohueksi, noin 1-2 nanometrin paksuiseksi.
Tutkijat vaihtoivat myös polarisaationultraohut materiaali molempiin suuntiin pienellä jännitteellä. Näin he esittelivät ohuimman piille koskaan luodun työmuistin.
Lue lisää:
NASA paljasti Haumean alkuperän - aurinkokunnan salaperäisimmän planeetan
Elävät organismit ovat tehneet Marsista asumiskelvottoman
Maksa voi toimia yli 100 vuotta: tutkijat kertoivat, kuinka tämä on mahdollista
Kannessa: miltä kaksiulotteinen ferrosähköinen materiaali voisi näyttää.
Luotto: UC Berkeley/Suraj Cheema