Sciencemag.cz
Doporučujeme
1 nanometr, respektive 2 atomy nad sebou. I za těchto podmínek si látky mohou vytvářet a udržovat spontánní elektrickou polarizaci.
Přitom ale lze příslušnou polarizaci pomocí vnější elektrického pole přepínat, takže feroelektrické látky se hodí pro mnohé aplikace v elektronice (procesory, paměti, senzory, miniaturní baterie…). Až dosud známé feroelektrické materiály ztrácely své vlastnosti při tloušťce okolo 3 nanometrů. Jedná se především o oxidy na bázi perovskitů (základní perovskit je kombinovaným oxidem vápníku a titanu, CaTiO3 – „titaničitan vápenatý“).
Sayeef Salahuddin, Suraj Cheema a jejich kolegové z University of Caluifornia v Berkeley nyní uvádějí další milník. Podle studie publikované v Nature může být feroelektrická i nanometrová vrstva oxidu hafničtého HfO2 položená na křemíkovém čipu. Na křemíku lze oxid hafničitý i přímo po monoatomárních vrstvách pěstovat.
Tento oxid je přitom přitom silněji feroelektrický než dosud známé konkurenční feroelektrické materiály, byť i několikrát tlustší. Navíc v tomto případě bude možná feroelektrická opravdu i vrstva tlustá jediný atom, protože měření ukazují, že schopnost polarizace s tloušťkou nijak neklesá. Podobné vlastnosti by prý mohly mít i další oxidy přechodných kovů; autoři studie uvádějí, že podmínkou je základní struktura odpovídající fluoritu CaF2 (poznámka PH: čili jakékoliv „ičité“ oxidy přechodných kovů, nebo jde o silnější podmínku?).
Suraj S. Cheema et al. Enhanced ferroelectricity in ultrathin films grown directly on silicon, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2208-x
Zdroj: Nature, University of California – Berkeley/Phys.org
Vynikajúce! Ďakujem!