Вчені продемонстрували металеву провідність в ферроэлектрической плівці, яка в іншому випадку діє як ізолятор

Перспективи електроніки в наномасштабі можуть бути ще більш багатообіцяючими після перших спостережень металевої провідності в ферроэлектрических нанообластях. Про це повідомили вчені з Ок-Ріджській національної лабораторії. Ферроэлектрические матеріали, які здатні перемикати поляризацію з застосуванням електричного поля, довгий час використовувалися в пристроях, таких як апарати УЗД і ультразвукові датчики. І ось тепер відкриття електронних властивостей ферроэлектриков відкривають нові можливості їх застосування в нанорозмірній електроніці і зберігання даних.

У роботі, опублікованій у виданні Nano Letters, вчені продемонстрували металеву провідність в ферроэлектрической плівці, яка в іншому випадку діє як ізолятор. Це перехідний стан було спрогнозовано понад 40 років тому теоретиками, однак досі не було доведено експериментально.

«Це відкриття однозначно визначає новий канал провідності, який проникає через ізолюючу матрицю ферроэлектриков, що в свою чергу відкриває потенційно захоплюючі можливості для друкарської і стирає ланцюга в наномасштабі, заявив провідний автор Петро Максимович.

Здатність використовувати тільки електричне поле в якості кнопки для налаштування як магнітуди металевої провідності ферроэлектриков і типу носіїв заряду, є особливо цікавим. Виконання останньої умови в напівпровіднику вимагало б зміни композиції матеріалу.

«Ми можемо не тільки включати металеву провідність, але і якщо продовжити змінювати рівень зміщення, то можна досягти дуже точного контролю поведінки», сказав Максимович. «І чим менше нанообласть, тим краще її провідність. Все це відбувається в одному і тому ж стані матеріалу, і ми можемо спостерігати перетворення від ізолятора до хорошого або поганого провідника досить швидко. Це властивість особливо привабливо для застосування і також призводить до цікавих фундаментальних питань про точний механізм металевої провідності».

Хоча вчені в ході дослідження зосередилися на відомій ферроэлектрической плівці під назвою титанат свинцю-цирконата, вони очікують, що їх результати збережуться і у випадку з більш широким безліччю ферроэлектрических матеріалів.

«Ми також очікуємо, що, розширюючи наші дослідження на мультиферроики або сегнетомагнетики, матеріали змішаної фази і антиферроэлектрики продемонструють ціле сімейство раніше невідомих електронних властивостей», уклав співавтор Сергій Калінін.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *