Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Hakeminen papuja PCM ja Optical Data Storage Technologies

Published on September 16, 2010 at 8:57 PM

Kyky vaiheittain muuttaa materiaaleja helposti ja nopeasti siirtymistä eri vaiheissa on tehnyt niitä arvokkaita kuin pienitehoinen lähde haihtumaton tai "flash" muisti ja tallennus.

Nyt koko uuden luokan vaihe-muutos materiaalit on löytänyt tutkijat Lawrence Berkeley National Laboratoryn (Berkeley Lab) ja University of California (UC) Berkeley, että voitaisiin soveltaa faasimuutosta Random Access Memory (PCM) tekniikat ja mahdollisesti optinen tallennus samoin. Uusi vaihe-muutos materiaalit - nanocrystal seoksia metalli ja puolijohde - kutsutaan "kaakaopavut," binääri-eutektiset-Alloy nanorakenteita.

Tämä kaavamainen osoittaa entalpia käyrät luonnostellut nestemäiset, kiteinen ja amorfinen vaiheet uuden luokan nanomateriaalien nimeltään "renkaat" varten Binary Eutectic-Alloy nanorakenteita. (Kuva kohteliaasti Daryl Chrzan)

"Phase muutoksia kaakaopavut, vaihtamalla niitä kiteinen ja amorfinen ja takaisin kiteinen valtiot, voidaan indusoida muutamassa nanosekunnin by sähkövirran, laservalo tai molempia", sanoo Daryl Chrzan, fyysikko, jolla yhteisiä tapaamisia Berkeley Lab materiaalitieteiden tiedekunta Division ja UC Berkeleyn yliopiston materiaalitieteen ja tekniikan. "Työskentely germanium tina nanohiukkasten upotettu piidioksidin alunperin kaakaopavut, pystyimme vakauttamaan sekä kiinteä ja amorfinen vaiheet ja voisi virittää kinetiikka vaihtaa kahden yksinkertaisesti muuttamalla koostumusta."

Chrzan on vastaava kirjoittaja on paperilla raportoinnista tämän tutkimuksen tulokset, jotka on julkaistu lehdessä NanoLetters otsikolla "Embedded Binary Eutectic Alloy nanorakenteiden: Uudentyyppiset Tilanmuutosmateriaalit."

Co-authoring paperi Chrzan olivat Swanee Shin, Julian Guzman, Chun-Wei Yuan, Christopher Liao, Cosima Boswell-Koller, Peter Stone, Oscar Dubon, Andrew Minor, Masashi Watanabe, Jeffrey Beeman, Kin Yu, Joel Ager ja Eugene Haller .

"Olemme osoittaneet, että binary eutektiset Erikoisvanteet nanorakenteiden, kuten kvanttipisteiden ja nanolankojen, voivat toimia Tilanmuutosmateriaalit" Chrzan sanoo. "Avain käyttäytymistä totesimme on upottamisen nanorakenteiden sisällä matriisi nanomittakaavan määriä. Esiintyminen nanorakenne / matriisi-liitäntä mahdollistaa nopean jäähdytyksen joka stabiloi amorfinen vaiheessa ja antaa meille myös mahdollisuuden virittää vaihe-muutos materiaalin muutos kinetiikka. "

Eutectic seos on metallia, joka sulaa mahdollisimman lämpötila sen yhdistelmä ainesosia. Germanium tinayhdisteitä on eutektiset ringin on tarkastellut tutkijoiden mukaan prototyyppiä vaihe-muutos materiaalia, koska se voi olla huoneenlämmössä joko vakaa kiteinen valtio tai metastable amorfinen tila. Chrzan ja hänen kollegansa havaitsivat, että kun germanium tina nanocrystals oli upotettu amorfinen piidioksidi nanocrystals muodostivat bilobed nanorakenne että oli puoli kiteinen metalli ja puoli kiteinen puolijohde.

"Nopea jäähdytys seuraava pulssi laser sulaminen vakauttaa metastable, amorfinen, koostumukseltaan sekoitettu vaihe valtion huoneenlämmössä, maltillinen lämmitys seuraa hitaampi jäähdytys palaa nanocrystals alkuperäisen bilobed kiteinen tilassa" Chrzan sanoo. "Piidioksidi toimii pieni ja hyvin puhtaaseen koeputkeen, että rajojen nanorakenteita jotta ominaisuudet BEAN / piidioksidia käyttöliittymä pystyvät sanelemaan ainutlaatuinen vaihe-muuttaa ominaisuuksia."

Vaikka ne eivät ole vielä suoraan ominaista sähköisen liikenteen ominaisuuksia bilobed ja amorfinen BEAN rakenteita, tutkimuksista, jotka liittyvät järjestelmät Chrzan kollegoineen odottaa, että liikennettä sekä optiset ominaisuudet näiden kahden rakenteet ovat oleellisesti erilainen, ja että nämä erot on viritettävä kautta koostumuksen muutoksiin.

"Vuonna amorfinen seostettu valtio, odotamme BEAN näyttää normaalia, metallinen johtavuus" Chrzan sanoo. "Vuonna bilobed valtio, BEAN sisältää yhden tai useamman Schottky esteet voidaan toimia diodi. Varten tietojen varastointiin, metallinen johtuminen voisi merkitä nolla ja Schottky voisi merkitä yhden. "

Chrzan ja hänen kollegansa ovat nyt selvittävät PAVUISTA voi ylläpitää toistuva vaihe-muutokset ja onko kytkentä edestakaisin bilobed ja amorfinen rakenteet voidaan sisällyttää lanka geometria. He haluavat myös malli energian virtauksen järjestelmään ja sitten käyttää tätä mallinnus räätälöimään valo / virtapulsseja optimaalisen vaiheittaisen muuttaa ominaisuuksia.

In-situ läpäisyelektronimikroskoopilla luonnehdintoja ja BEAN rakenteet tehtiin Berkeley Lab National Center elektronimikroskoopilla, yksi maailman johtavista keskuksia elektronimikroskoopilla ja microcharacterization.

Last Update: 6. October 2011 07:46

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