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Os Dispositivos Electrónicos do Futuro Podiam ser Menores, Mais Rapidamente e Mais Poderosos

Published on June 16, 2009 at 8:38 PM

Os Dispositivos electrónicos do futuro podiam ser, mais rapidamente, mais poderosos menor e consumir menos energia devido a uma descoberta por pesquisadores no Ministério do Laboratório Nacional do Oak Ridge da Energia.

A chave a encontrar, publicado na Ciência, envolve um método para medir propriedades de condução intrínsecas dos materiais ferroelectric, que por décadas mantiveram a promessa tremenda mas iludiu a prova experimental. Agora, contudo, o Companheiro Peter Maksymovych de ORNL Wigner e os co-autores Stephen Jesse, Arte Baddorf e Sergei Kalinin no Centro para Ciências de Materiais de Nanophase acreditam que pode estar em um trajecto que ver barreiras cair.

“Por anos, o desafio foi desenvolver um material do nanoscale que pudesse actuar como um interruptor para armazenar a informação binária,” Maksymovych disse. “Nós somos entusiasmado por nossa descoberta e pela perspectiva finalmente de poder explorar a condutibilidade elétrica bi-estável longo-conjecturada de materiais ferroelectric.

“Aproveitar esta funcionalidade permitirá finalmente a tecnologia de memória esperta e ultra-densa.”

No papel, os autores têm demonstrado pela primeira vez um electroresistance intrínseco gigante nos filmes ferroelectric convencionais, onde o lançamento da polarização espontânea aumentou a condutibilidade por até 50.000 por cento. Os materiais Ferroelectric podem reter sua polarização electrostática e são usados para piezoactuators, dispositivos de memória e cartões do RFID (identificação da radiofrequência).

“É como se nós abrimos uma porta minúscula na superfície polar para que os elétrons entrem,” Maksymovych disse. “O tamanho desta porta é menos do que o um-milhonésimo de uma polegada, e é muito provável tomando somente o um-bilionésimo de um segundo para abrir.”

Porque o papel ilustra, a distinção chave de interruptores ferroelectric da memória é que podem ser ajustados através das propriedades termodinâmicas do ferroelectrics.

“Entre outros benefícios, nós podemos usar o tunability para minimizar a potência necessário para gravar e a informação de leitura e as tensões de leitura/gravação, uma exigência chave para alguma tecnologia de memória viável,” Kalinin disse.

Os trabalhos anteriores Numerosos demonstraram a memória defeito-negociada, mas os defeitos não podem facilmente ser previstos, controlado, analisado ou reduzido em tamanho, Maksymovych disse. O interruptor Ferroelectric, contudo, ultrapassa todas estas limitações e oferecerá funcionalidade inaudita. Os autores acreditam que isso usar transições de fase tais como o interruptor ferroelectric à memória do instrumento e as computar são a distinção fundamental real das tecnologias da informação futuras.

Tornar esta pesquisa possível é um instrumento um--um-amável que possa simultaneamente medir conduzir e propriedades polares de materiais do óxido com definição espacial da nanômetro-escala sob um ambiente controlado do vácuo. O instrumento foi desenvolvido e construído por Baddorf e por colegas no Centro para Ciências de Materiais de Nanophase. Os materiais usados para este estudo foram crescidos e fornecidos por colaboradores na Universidade Da California em Berkeley.

Uma relação ao papel, da “controle Polarização do elétron que escava um túnel em superfícies ferroelectric,” está disponível aqui: http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/324/5933/1421; Vol. 324, 2009, página 1421. Esta pesquisa foi financiada pelo Escritório de Ciências Básicas da Energia dentro do Ministério do Escritório da Energia da Ciência. UT-Battelle controla o Laboratório Nacional de Oak Ridge para a GAMA.

O Centro para Ciências de Materiais de Nanophase no Laboratório Nacional de Oak Ridge é um dos cinco Centros de Pesquisa da Ciência de Nanoscale da GAMA, primeiros facilidades nacionais do usuário para a pesquisa interdisciplinar no nanoscale. Junto os centros compreendem uma série das facilidades complementares que fornecem pesquisadores as capacidades avançadas para fabricar, processar, caracterizar e os materiais modelo do nanoscale, e para constituir o investimento o maior da infra-estrutura da Iniciativa Nacional da Nanotecnologia. Os centros são ficados situados em laboratórios nacionais do Argonne, do Brookhaven, do Lawrence Berkeley, do Oak Ridge, do Sandia e de Los Alamos da GAMA.

Last Update: 3. June 2015 12:03

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