通过杰米·奥贝尼克,宾夕法尼亚州立大学的一部分制造铁电镁取代的氧化锌薄膜的方法包括:(左)图像,显示薄膜由金属源溅射沉积; (中心)薄膜电容器的铁电滞后环,显示零场的两个倒置偏振态; (右)原子力显微镜图像,显示纳米级的光滑表面和非常细粒度和纤维纹理的微观结构 学分:mAterials Research Institute,宾夕法尼亚州邦纳州的新材料族可以导致数字信息存储的改善,并且由于凭证在取代氧化锌氧化锌中的铁电性的Penn国家研究人员,可能可以使用更少的能量
铁电材料是自发的电极偏振的BCAEAUE,材料中的负电荷倾向于相对的侧面,并且应用外部电场Reorient
它们可以是受到物理力影响,这就是为什么它们对按钮可燃器有用,例如在气体格栅中发现的那些
它们也可以用于数据存储和内存,因为它们保持在一个偏振状态,而无需额外的功率低能量数字存储解决方案是
“”我们已经确定了一系列新的材料系列,我们可以制作微小电容器,我们可以设置它们的偏振定向,使其表面充电是加号或减去, “宾夕法尼亚州立国务院·科学和工程教授的Jon-Paul Maria表示,在应用物理学期刊上发表的论文的共同作者
”“这种设置是非挥发性的,这意味着我们可以将电容器设置为加上,它保持加号,我们可以将其设置为减去,它保持减去然后wE可以回来并识别我们在一小时前
“”“这种能力可以使一种数字存储形式不使用尽可能多的电力
“这种类型的存储不需要额外的能量,”玛丽亚说
“”这很重要,因为我们今天使用的许多计算机记忆需要额外的电力来维持信息,我们使用大量的美国人信息预算
“”用镁取代的氧化锌薄膜制备新材料通过溅射沉积生长薄膜,氩离子朝向靶材料加速,用足够高的能量冲击它以破坏含有MAG的目标的原子镍氢和锌
释放镁和锌原子在气相中行进,直至它们与氧气反应并收集在铂涂覆的氧化铝基材上并形成薄膜
研究人员研究了镁---取出的氧化锌作为增加氧化锌的带隙的方法,这是一种用于产生半导体的关键材料特性
然而,对于铁电性,从未探索过材料
,研究人员认为这些材料可以是铁电,基于玛丽亚和苏珊特罗尔-Mckinstry,埃文普·普夫大学教授,STEWARS
陶瓷科学和工程教授,以及共同论文论文
“一般来说,铁电经常发生在矿物质中,与结构和化学的角度复杂化,”玛丽亚说
“”我们的团队提出了大约两年前的想法,其中还有其他更简单的晶体可以识别这种有用的现象,因为有一些线索使我们提出这种可能性说“到处的铁电器”是一点言语,但它捕捉到我们周围有材料的想法那是给我们提示的,我们忽略了很长一段时间的暗示
“Trolier-McKInstry的研究职业专注于铁电,包括搜索具有不同性质的更好的铁电材料
她指出,德国基尔大学发现了这一令人惊讶的铁电材料类型的第一种类型的铁电材料2019年在氮化物中,她和玛丽亚在氧化物中表现出可比的行为
过程中的一部分牵引术和玛丽亚集团,遵循的是一个优点,是分析化学等科学的数量和材料研究表征了装置,材料或方法相对于替代方案的性能
“”我们看任何用于材料的应用程序,我们经常制定一个数字的数字,即材料道具的组合我们需要任何给定的应用程序尽可能有效,“Trolier-yckinstry
”和这个新的铁电器系列,它为我们提供了这些优异数据的全新可能性
这对历史上没有伟大材料套装的应用是非常有吸引力的,因此这种新的材料开发往往会引发新的应用
“”镁取代的氧化锌薄膜的增加的益处是如何在比其他铁电材料沉积的温度下沉积,而不是其他铁电材料
“”大多数电子材料是在高温的辅助中准备的,并且高温意味着300至1000摄氏度(572至1000摄氏度1835华氏度),“说玛丽亚“每当你在高温下制造材料时,它就会遇到很多困难
它们往往是工程困难,但仍然让一切更具挑战
即,每个电容器都需要两个电触点 - 如果我在这些触点中的至少一个的高温下准备我的铁电层,则在某些时候将发生不需要的化学反应
如此,当您可以在低温下制造东西时,您可以更容易地集成它们
“”新材料的下一步使它们成为大约10纳米厚的电容器,横向尺寸为20至30纳米,这是一个困难的工程挑战
研究人员需要创造一种方法来矛盾l材料的增长因此没有问题如材料的缺陷
Troolier-yckinstry表示,解决这些问题将是这些材料是否可用于使用芯片的新技术 - 手机能量少得多,允许持续运行一周或更长时间
“”在开发新材料时,您必须了解它们是如何失败的,然后了解如何减轻这些失败机制,“Trolier-McKinstry说“对于每个单一的应用程序,您需要决定什么是基本属性,以及如何随时间演变
,直到您对此进行了一些测量,您不知道大挑战将是什么,并且在WHE方面的可靠性和可制造性都是巨大的在五年内,这种材料最终会在手机中最终结束
“
来源:由phyica.com整理转载自PH,转载请保留出处和链接!