Site Sponsors
  • 20% off Mass Spectrometer range at Conquer Scientific
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
20% off Mass Spectrometer range at Conquer Scientific

There is 1 related live offer.

20% Off Mass Spectrometers

ForskareShowen som Elektriska Fields Kan Användas som 'PÅ/AV', Kopplar i Dopade Multiferroic Filmar

Published on May 21, 2009 at 8:14 PM

Multiferroics är material som unika kombinationer av elektrisk och magnetisk rekvisita kan samtidigt finnas till samtidigt i. De är potentiella grundpelare i framtida magnetisk datalagring, och spintronic apparater g ett enkelt och fastar långt kan finnas för att vända deras elkraft och magnetiska rekvisita 'På/av'. I en lova ny utveckling har forskare med U.S.-Avdelningen av Energis arbetet för Laboratoriumet för den Lawrence Berkeley Medborgare (det Berkeley Labbet) med ett prototypical multiferroic lyckat visat en precis sådan koppla - elkraften sätter in.

Ramamoorthy Ramesh och Chan-Ho Yang av det Berkeley Labb Uppdelning för Vetenskaper för Material visade lyckat att elkraften sätter in kan användas som 'PÅ/AV' kopplar i dopat multiferroic filmar, en utveckling som rymmer löftet för framtida magnetisk datalagring och spintronic apparater.

”Sätter in Att Använda elkraft, har vi varit kompetent att skapa, filmar att radera och invertera p--nföreningspunkter i endopad vismutferrite,”, sade Ramamoorthy Ramesh av det Berkeley Labb Uppdelning för Vetenskaper för Material (MSD), som ledde denna forskning.

”Till Och Med kombinationen av elektronisk ledning med elkraften och magnetisk för rekvisita gåva redan i den multiferroic vismutferriten, öppnar vår demonstration dörren till att applicera magnetoelectrics och magnetoelectronics på rumstemperaturen.”,

Ramesh, som är också en professor i Avdelningen av Vetenskap och att Iscensätta för Material och Avdelningen av Fysik på Uc Berkeley, har publicerat ett pappers- på denna forskning som är nu tillgänglig i den on-line upplagan av föra journal överNaturMaterialen. Det pappers- betitlas: ”Elektrisk modulering av ledning i multiferroic

Ca-Dopad BiFeO3 filmar.”, Co-Vara upphovsman till det pappers- med Ramesh var Chan-Ho Yang, Jan Seidel, Sjunga-Yong Kim, Pim Rossen, Pu Yu, Marcin Gajek, Ying-Hao Chu, Lanen Martin, Micky Holcomb, Qing Honom, Petro Maksymovych, Nina Balke, Sergei Kalinin, Arthur Baddorf, Sourav Basu och Matthew Scullin.

Nästa generation av datorer lovar för att vara mindre, snabbare och långt mer mångsidig, än det dagens apparattack i del till den förutsedda utvecklingen av minnet gå i flisor att lagerdata till och med elektronsnurrandet och dess tillhörande magnetiska ögonblick ganska än elektronladdningen. Därför Att multiferroicsen ställer ut samtidigt två eller mer ferro elkraft eller magnetisk rekvisita som svar på ändringar i deras miljö, är de ansedda främsta kandidater som är materialen av primat för denna teknologi.

Vismutferrite är ett multiferroic som bestås av av vismut, stryker och syre (BiFeO3). Den är både ferroelectric och antiferromagnetic (” ferro” ser till magnetism stryker in, men benämna har fullvuxet som inkluderar material, och rekvisitan, som ha ingenting att göra med, stryker) och har befallt detalj intresserar i spintronicsen sätter in, speciellt efter en överraska upptäckt av Ramesh och hans grupp tidigare detta år. De grundar att, även om vismutferrite är isolera som är materiellt, spring till och med dess kristaller är ultrathin (tvådimensionellt) täcker kallade ”områdesväggar” den uppförandeelektricitet på rumstemperaturen. Denna upptäckt föreslogg att med högert dopa, föra påstår i vismutferrite kunde stabiliseras och att öppna möjligheten av att skapa p--nföreningspunkter, ett avgörande stämm till halvledar- elektronik.

”Kontrolleras Isolatorn till ledareövergångar typisk till och med kombinationen av kemiskt dopa, och magnetiskt sätter in, men magnetiskt sätter in är för dyrt, och energi-konsumera för att vara praktiskt i reklamfilmapparater,”, sade Ramesh. ”Sätter in Elkraften är mycket mer användbar kontrollerar parametrar, därför att du kan lätt applicera en spänning över en ta prov och modulera den, som nödvändigt att framkalla isolator-ledare övergångar.”,

I deras nya studie dopade Ramesh och hans grupp först vismutferriten med calciumacceptorjoner, som är bekant till förhöjning beloppet av elektrisk ström att material gillar vismutferrite kan bära. Tillägget av de skapade calciumjonerna positiv-laddade syrevakans. När en elkraft sätter in, applicerades till dendopade vismutferriten filmar, syrevakans blev mobilt. Elkraften sätter in ”sopat” syrevakans in mot den bästa filmen ytbehandlar och att skapa entyp halvledare portionr däri av filma, fördriver de orörliga calciumjonerna skapade entyp halvledare i bottnen portionr. Vända om riktningen av elkraften sätta in inverterade detyp och p-typ halvledareregionerna, och en dämpa sätter in raderade dem.

”Är Det den samma principen, som i en CMOS-apparat, var applikationen av servar för en spänning som ett 'På/av' kopplar, som kontrollerar elektrontransportrekvisita och ändrar elektriskt motstånd från kicken (isolator) till lowen (ledare),” sade Ramesh.

Eftersom en typisk CMOS-apparat presenterar ett 'På/av' växlingförhållande (skillnaden mellan motstånd och non-motstånd till den elektriska strömmen) av omkring en miljon, uppnådde Ramesh och hans grupp ett 'På/av' växlingförhållande av omkring tusen i deras calcium-dopade vismutferrite filmar. Fördriva detta förhållande är tillräckligt för apparatfunktion, och dubblett som det bäst förhållandet som uppnås med magnetiskt, sätter in, Chan-Ho Yang, skyler över brister den bly- författare på Material för denna Natur och endoc i Rameshs gruppnågot att säga den kan förbättras.

”Att göra det PÅ statliga mer ledande, har vi försök för många idéer liksom olika calcium-dopa förhållanden som är olika anstränga påstår, villkorar olik tillväxt, och slutligen olika sammansättningar genom att använda den samma idén,”, sade Yang.

Ett år sedan, visade Ramesh och hans grupp att en elkraft sätter in kunde vara van vid kontrollerar ferromagnetism i endopad vismutferrite filmar. (Se NaturMaterial, ”Elkraft-Sätter in kontrollerar av lokalferromagnetism genom att använda ett magnetoelectric multiferroic”),

Med denna nya demonstration, som kombinationen av att dopa och en applicerad elkraft sätter in kan ändra isolera-föra som är statligt av ett multiferroic, honom, och hans kollegor har visat en långt, framåtriktat i att anpassa multiferroics till sådan fenomen, som kolossal magnetiska magnetoresistance, den mycket varma superconductivityen och Tioarmad bläckfisk-typ sätter in avkännare såväl som spintronics.

Said Yang, ”Oxider liksom vismutferrite är överflödande och visar inklusive mycket varm superconductivity för många exotisk rekvisita och kolossal magnetoresistance, men de har inte använts mycket i verkliga applikationer, därför att det har varit så svårt att kontrollera hoppar av, speciellt, syrevakans. Våra observationer föreslår att en allmän teknik som gör syrevakans hoppar av controllable.”,

Mycket av arbetet i denna senaste studie av Ramesh och hans grupp bars ut på det Berkeley Labb Avancerade Ljusa Källa (ALS), på mikroskopet PEEM2. PEEM, som står för PhotoEmissionElektronMicroscopy, är en idealteknik för att studera ferro magnetiska och antimagnetic områden, och PEEM2 som drivas av en krökningmagnet på ALS-beamlinen 7.3.1.1, är en av den bäst världen instrumenterar, kompetent att lösa särdrag endast några nanometers tjockt.

”Utan kapaciteterna av PEEM2 har våra skulle experiment varit döda i bevattna,”, sade Ramesh. ”Var Andreas Scholl (vem klarar av PEEM2) och hans ALS-lag en jättelik hjälp.”,

Denna forskning stöttades i första hand av U.S.-Avdelningen av Energis Kontor av Vetenskap till och med dess Grundläggande EnergiVetenskapsprogram.

Last Update: 24. January 2012 19:28

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit