Fig. Ett konstgjort supergitter monterat från perovskit -nanoskikt (A =Ca2Nb3O10, B =LaNb2O7). Framgången med tillväxt av sådana välkontrollerade superlatt med en bra gränssnittskvalitet gjorde det möjligt för oss att utforska nya egenskaper hos perovskit superlattices. Genom konstgjord strukturering, gruppen fann att (LaNb2O7/Ca2Nb3O10) supergitter har en ny form av gränssnittskoppling, vilket ger upphov till ferroelektricitet även vid flera nanometertjocklekar.
En forskargrupp vid Japans nationella institut för materialvetenskap har framgångsrikt utvecklat ett nytt nanoferroelektriskt med en lösningsbaserad bottom-up-nanoteknik.
En forskargrupp som leds av MANA Scientist Dr Minoru Osada och huvudutredaren Dr Takayoshi Sasaki från International Center for Materials Nanoarchitectonics vid National Institute for Materials Science utvecklade framgångsrikt ett nytt nanoferroelektriskt genom en lösningsbaserad bottom-up nanoteknik.
Ferroelektriska material är ett av dielektrikum som har spontana och reversibla elektriska dipolmoment - en elektrisk polarisering kvarstår efter applicering och borttagning av ett externt elektriskt fält, från vilka ferroelektriska material kan bearbetas som ett icke flyktigt minne, representerar "0" i en orientering och "1" i den andra. Ferroelektriskt minne (FeRAM) har höghastighetsåtkomst, hög uthållighet i skrivläge, låg energiförbrukning, icke-flyktighet, och utmärkt manipuleringsmotstånd. Det är därför idealiskt minne för användning i smartkort, samt mobiltelefoner och andra enheter. Den kontinuerliga nedskalningen av mikroelektroniska kretsar kombinerat med ett ökande intresse för ferroelektriska tunna filmer för FeRAMs uppmärksammar ferroelektriska nanostrukturer / nanofilmer. Tills nyligen, det var tekniskt svårt att stabilisera ferroelektricitet på nanoskala.
Försöker utveckla en ny nanoferroelektrik, denna forskargrupp skapade en supergitterfilm baserad på molekylärt tunna oxid-nanoskikt som byggstenar. Gruppen syntetiserade två olika perovskit -nanoskikt (Ca 2 Nb 3 O 10 , LaNb 2 O 7 ), och tillverkade ett artificiellt supergitter genom att växelvis stapla två nanoskikt via lösningsbaserad lager-för-lager-enhet, på samma sätt som barn leker med byggstenar. Genom konstgjord strukturering, gruppen fann att i motsats till den paraelektriska karaktären av Ca 2 Nb 3 O 10 och LaNb 2 O 7 , (LaNb 2 O 7 /Ca 2 Nb 3 O 10 ) superlattice har en ny form av gränssnittskoppling, vilket ger upphov till ferroelektricitet vid rumstemperatur. Detta konstgjorda supergaller uppvisade robusta ferroelektriska egenskaper även vid flera nanometertjocklekar, som är världens tunnaste nivå. Denna prestation har en stor potential för rationell design och konstruktion av nanoferroelektriker, och kommer också att öppna en ny väg till utveckling av blyfria ferroelektriska enheter som är önskvärda för framtida elektronisk utrustning.
Resultaten publicerades i ACS Nano den 23 november.
