En ince ferroelektrik malzeme yaratıldı: saç telinden 200.000 kat daha ince

UC Berkeley araştırmacıları Argonne'da çeşitli deneyler gerçekleştirdi

Enerji Ulusal Laboratuvarı BölümüAMERİKA BİRLEŞİK DEVLETLERİ. Şimdiye kadar bilinen en ince ferroelektriği yarattılar. Bu, ferroelektrik malzeme bilimi alanındaki iki önemli sorunu çözmektedir.

Elektronik cihazlar olarakküçüldükçe, yapıldıkları malzemelerin daha ince olması gerekir. Bu nedenle bilim adamları, ultra ince olduklarında bile özel elektronik özelliklerini koruyan malzemeler arıyorlar.

Ferroelektriklere özel önem veriyorlar,ultra küçük elektronik cihazların tükettiği gücü azaltır. Bu, bazı atomların merkezin dışında yer aldığı özel bir malzeme sınıfı olan ferromıknatısların elektriksel analogudur. Bu nedenle kendiliğinden bir dahili elektrik yükü veya polarizasyon meydana gelir. Bilim adamları malzemeyi dış strese maruz bıraktığında yön değiştirebilir. Bu, ultra düşük güçlü mikroelektronikler için yeni umutlar açıyor.

Sorun şu ki, geleneksel ferroelektrikMalzemeler kalınlığın birkaç nanometrenin altında iç polarizasyonunu kaybeder. Bu, modern silikon teknolojileriyle uyumsuz oldukları anlamına gelir. Bu, ferroelektriklerin mikroelektroniğe entegrasyonunu engeller.

Yeni bir çalışmada bilim insanları karara vardısorun. Yalnızca yarım nanometre kalınlığındaki ultra ince bir zirkonyum dioksit tabakasında kararlı ferroelektriklik keşfettiler. Bu, tek bir atomik yapı taşının boyutunda, insan saçından yaklaşık 200.000 kat daha ince. Ekip bu malzemeyi doğrudan silikon üzerinde büyüttü. Ferroelektrikliğin, tipik olarak ferroelektrik olmayan bir malzeme olan zirkonyada, çok ince olduğunda, yaklaşık 1-2 nanometre kalınlığında ortaya çıktığını keşfettiler.

Araştırmacılar ayrıca kutuplaşmayı da değiştirdiler.Hafif bir voltaj kullanarak her iki yönde ultra ince malzeme. Silikon için şimdiye kadar yaratılmış en ince çalışan belleği bu şekilde gösterdiler. 

Daha fazla oku:

NASA, güneş sistemindeki en gizemli gezegen olan Haumea'nın kökenini açıkladı

Canlı organizmalar Mars'ı yaşanmaz hale getirdi

Karaciğer 100 yıldan fazla çalışabilir: bilim adamları bunun nasıl mümkün olduğunu anlattı

Kapakta: iki boyutlu bir ferroelektrik malzemenin neye benzeyebileceği. 
Kredi: UC Berkeley/Suraj Cheema