นักวิจัยของ UC Berkeley ได้ทำการทดลองหลายครั้งที่ Argonne
เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีขนาดเล็กลง วัสดุที่ใช้ทำจะต้องบางลง นักวิทยาศาสตร์จึงมองหาวัสดุที่มีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นพิเศษ แม้ว่าจะบางเฉียบก็ตาม
พวกเขาให้ความสนใจเป็นพิเศษกับเฟอร์โรอิเล็กทริกซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กพิเศษ นี่คืออะนาล็อกทางไฟฟ้าของเฟอร์โรแม่เหล็ก ซึ่งเป็นวัสดุประเภทพิเศษที่อะตอมบางส่วนอยู่นอกศูนย์กลาง ด้วยเหตุนี้ ประจุไฟฟ้าหรือโพลาไรซ์ภายในที่เกิดขึ้นเองจึงเกิดขึ้น มันสามารถเปลี่ยนทิศทางได้เมื่อนักวิทยาศาสตร์ทำให้วัตถุได้รับความเครียดจากภายนอก นี่เป็นการเปิดโอกาสใหม่สำหรับไมโครอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ
ปัญหาก็คือเฟอร์โรอิเล็กทริกธรรมดาวัสดุสูญเสียโพลาไรซ์ภายในที่มีความหนาต่ำกว่าไม่กี่นาโนเมตร ซึ่งหมายความว่าไม่เข้ากันกับเทคโนโลยีซิลิคอนสมัยใหม่ สิ่งนี้จะช่วยป้องกันการรวมเฟอร์โรอิเล็กทริกเข้ากับไมโครอิเล็กทรอนิกส์
ในการศึกษาครั้งใหม่ นักวิทยาศาสตร์ได้ตัดสินใจปัญหา. พวกเขาค้นพบความเป็นเฟอร์โรอิเล็กทริกที่เสถียรในชั้นบางเฉียบของเซอร์โคเนียมไดออกไซด์ที่มีความหนาเพียงครึ่งนาโนเมตร นั่นคือขนาดของบล็อกอะตอมเดี่ยว ซึ่งบางกว่าเส้นผมมนุษย์ประมาณ 200,000 เท่า ทีมงานได้ปลูกวัสดุนี้บนซิลิคอนโดยตรง พวกเขาค้นพบว่าเฟอร์โรอิเล็กทริกจะปรากฏในเซอร์โคเนีย ซึ่งเป็นวัสดุที่ไม่ใช่เฟอร์โรอิเล็กทริก เมื่อมันบางมาก โดยมีความหนาประมาณ 1-2 นาโนเมตร
นักวิจัยยังเปลี่ยนโพลาไรเซชันเป็นวัสดุบางเฉียบทั้งสองทิศทางโดยใช้แรงดันไฟฟ้าเพียงเล็กน้อย นี่คือวิธีที่พวกเขาสาธิตหน่วยความจำการทำงานที่บางที่สุดเท่าที่เคยสร้างมาสำหรับซิลิคอน
อ่านเพิ่มเติม:
NASA เปิดเผยที่มาของ Haumea - ดาวเคราะห์ลึกลับที่สุดในระบบสุริยะ
สิ่งมีชีวิตทำให้ดาวอังคารอยู่ไม่ได้
ตับสามารถทำงานได้มากกว่า 100 ปี: นักวิทยาศาสตร์บอกว่าเป็นไปได้อย่างไร
บนหน้าปก: วัสดุเฟอร์โรอิเล็กทริกสองมิติอาจมีหน้าตาเป็นอย่างไร
เครดิต: UC Berkeley / Suraj Cheema