电力电子欧洲杯足球竞彩材料还必须得到薄,因为他们变得越来越小。根据这一点,寻找材料,可以保持独特的电特性在一个超薄欧洲杯足球竞彩的大小是一个研究者面对的基本困难当创建新一代的节能设备。
的表示一个二维铁电材料。图片来源:加州大学伯克利分校/苏拉Cheema
先进材料的铁电体,一个类,提供一个有前途的方法来减少电力使用的超电子零件欧洲杯足球竞彩中发现电脑和手机。铁电体是一个家庭的材料的一些原子定位偏心,导致内部电荷或自发极欧洲杯足球竞彩化。
他们是电子与铁磁物质。当材料暴露于外部电压,其内部极化可能会改变方向。超低功耗微电子的潜力是巨大的。
不幸的是,下面几纳米厚,普通的铁电材料失去内部极化。欧洲杯足球竞彩这表明他们对目前使用的硅技术是不相容的。铁电体迄今仍无法被集成到微电子由于这个问题。
然而,加利福尼亚大学的一组科学家在美国加州大学伯克利分校,目前正在进行测试。
美国能源部(DOE)阿贡国家实验室开发了有史以来最薄的铁电和最薄的示范工作记忆的硅来解决这两个问题。
研究小组发现铁电性稳定在一个令人难以置信的薄层只有一半的二氧化锆纳米厚的研究发表在《华尔街日报》欧洲杯线上买球。
它大约是200000倍小于人类头发,相当于一个原子构件的大小。这种材料是由团队直接在硅。研究人员发现,当二氧化锆,通常non-ferroelectric材料,种植1 - 2纳米的厚度,铁电性开始发展。
值得注意的是,铁电行为持续其近似half-nanometer厚度限制,这是接近原子尺度。最薄的铁电曾经创造了由于这一基本发现。这是意想不到的材料,甚至不是经常铁电散装形式。
有史以来最薄的工作记忆示范硅是由研究人员的能力改变这种超薄材料的极化前后最小电压。此外,它有巨大的承诺节能电子产品,尤其是在现代硅芯片的事实已经包含普通的二氧化锆。
这项工作需要一个关键的一步将铁电体集成到高度缩放微电子。
苏拉Cheema、研究论文的第一作者和博士后研究员,加州大学伯克利分校
先进的光子源阿尔贡,能源部科学办公室用户设备,是必要的想象这样的超薄结构的铁电行为。欧洲杯线上买球
x射线衍射给需要这种铁电性的了解。
研究报告的作者和物理学家约翰•弗里兰阿贡国家实验室
这一发现具有重要影响创建新的二维材料除了直接的技术意义。欧洲杯足球竞彩
Cheema说道,“只是挤压3 d材料2 d厚度限制提供了s欧洲杯足球竞彩traightforward-yet-effective路线解锁隐藏的现象在各种简单的材料。这大大扩展了材料设计空间为新一代电子产品包括材料已欧洲杯足球竞彩经与硅技术兼容。”
Cheema指出,潜在的一种新的2 d materials-atomically薄3 d材料,超越普通的二维材料石墨烯欧洲杯足球竞彩可以通过仅仅发展中几个原子层的三维材料。
这项研究的作者预计,它将进一步促进调查二维三维材料显示新兴电现象相关的节能设备。欧洲杯足球竞彩
Cheema Sayeef萨拉赫丁加州大学伯克利分校,连同co-first作者Nirmaan夏克尔Shang-Lin Hsu)领导了这项研究。
研究人员使用同步加速器x光吸收光谱和x射线衍射在beamline 33-BM-C阿贡的先进光子源,与阿贡国家实验室的物理学家弗里兰和詹主任合作,研究铁电性的原子尺度的构造演化,揭示其电子的起源。
软x射线和透射电子显微镜使用美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的先进的光源和分子铸造检查材料的铁电晶体结构。
期刊引用:
Cheema, S。et al。(2022)紧急subnanometer二进制在硅氧化物薄膜铁电性。欧洲杯线上买球科学。doi: 10.1126欧洲杯线上买球 / science.abm8642
来源:https://www.anl.gov/