När elektroniska enheter blir allt mindre, tekniken som driver dem behöver bli mindre och tunnare.

En av de viktigaste utmaningarna forskare står inför när man utvecklar denna teknik är att hitta material som kan fungera bra i en ultratunn storlek. Men nu, Berkeley -forskare tror att de kan ha svaret.

Under ledning av Sayeef Salahuddin, professor i elektroteknik och datavetenskap, och doktorand Suraj Cheema, ett team av forskare har lyckats växa till kisel ett ultratunt material som visar en unik elektrisk egenskap som kallas ferroelektricitet. Duos resultat publicerades i 22 april -numret av Natur .

Ferroelektricitet avser en klass av material som inte bara kan uppnå spontan elektrisk polarisering, men också vända sin riktning när den utsätts för ett externt elektriskt fält, vilket lovar elektronik.

Lagets genombrott visar ferroelektriska effekter på ett material som bara är 1 nanometer tjockt, motsvarande storleken på bara två atomiska byggstenar. Som ett resultat, materialet kan effektivt driva de minsta enheterna med lägre energimängder.

"Vi gör datorenheter som blir mindre, mindre och mindre, "Sa Salahuddin." Du vill inte använda tjocka material, för du har inte plats. Med vårt ferroelektriska material, du behöver egentligen inte oroa dig för rymden. "

Tidigare, forskare hade framgångsrikt stabiliserat ferroelektricitet i tunnare och tunnare material. Men under cirka 3 nanometer, "ferroelektricitet minskar i konventionella ferroelektriska material, Sa Cheema.

Tills nu. Berkeley -laget odlade dopad hafniumoxid, en nanometer tjock, på kisel. Det ultratunna materialet visade inte bara ferroelektricitet, men effekten var faktiskt starkare än materialet som var flera nanometer tjockare - ett "grundläggande genombrott" inom ferroelektricitet, Sa Salahuddin.

Fyndet kan leda till skapandet av mer avancerade batterier och sensorer. Men arbetet har ett särskilt löfte för minne och logikchips i datorer.

Upptäckten av ferroelektricitet i filmer som bara är 1 nanometer tjocka innebär att dessa lagringsceller kan skalas ner till dimensioner under vad man trodde var möjligt tidigare.

"Vi kan odla ferroelektriska material som kan användas vid tillverkning av datorchips idag, "Sa Salahuddin.