가장 얇은 강유전성 물질이 탄생했다. 머리카락보다 20만 배 더 얇다

UC Berkeley 연구원들은 Argonne에서 여러 가지 실험을 수행했습니다.

에너지부 국립연구소미국. 그들은 지금까지 알려진 것 중 가장 얇은 강유전체를 만들어냈습니다. 이는 강유전체 재료 과학 분야의 두 가지 중요한 문제를 해결합니다.

전자 장치로서점점 작아지고 있기 때문에 이를 만드는 재료도 더 얇아져야 합니다. 그래서 과학자들은 매우 얇아도 특별한 전자 특성을 유지하는 재료를 찾고 있습니다.

그들은 강유전체에 특별한 관심을 기울입니다.초소형 전자기기의 소비전력을 줄여주는 제품입니다. 이것은 일부 원자가 중심에서 벗어난 특별한 종류의 재료인 강자성체의 전기적 유사체입니다. 이로 인해 자발적인 내부 전하 또는 분극이 발생합니다. 과학자들이 물질에 외부 응력을 가하면 방향이 바뀔 수 있습니다. 이는 초저전력 마이크로 전자공학에 대한 새로운 전망을 열어줍니다.

문제는 기존의 강유전체가재료는 두께가 수 나노미터 미만인 경우 내부 분극을 잃습니다. 이는 최신 실리콘 기술과 호환되지 않음을 의미합니다. 이는 강유전체가 마이크로 전자공학으로 통합되는 것을 방지합니다.

새로운 연구에서 과학자들은 다음과 같이 결정했습니다.문제. 그들은 두께가 0.5나노미터에 불과한 초박막 이산화지르코늄 층에서 안정된 강유전성을 발견했습니다. 이는 단일 원자 빌딩 블록의 크기로 인간 머리카락보다 약 200,000배 더 얇습니다. 팀은 이 물질을 실리콘 위에서 직접 성장시켰습니다. 그들은 일반적으로 비강유전성 물질인 지르코니아가 약 1~2나노미터 두께로 매우 얇아지면 강유전성이 나타나는 것을 발견했습니다.

연구원들은 또한 양극화를 다음으로 전환했습니다.약간의 전압을 사용하여 양방향으로 초박형 소재를 제작합니다. 이것이 그들이 실리콘을 위해 만들어진 가장 얇은 작업 메모리를 시연한 방법입니다. 

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표지: 2차원 강유전성 물질의 모습. 
크레딧: UC Berkeley/Suraj Cheema