(c) Graphicstock

Feroelektrik přibývá, funguje tak i nitrid boru

Na MITu zjistili, že 2 vrstvy nitridu boru položené rovnoběžně vedle sebe vyvolají feroelektrický jev. Na jedné straně vznikne kladný a na druhé záporný elektrický náboj. Pomocí vnějšího elektrického pole lze rozložení obrátit. Významné je, že k jevu dochází už při pokojové teplotě a také odlišným mechanismem než u jiných dosud známých feroelektrických materiálů. Sám o sobě nitrid bóru feroelektrický není, až ve dvojvrstvě – což má souviset s jeho mechanickými vlastnostmi včetně tvrdosti. Tento mechanismus by se mohl uplatnit i při přípravě dalším feroeelektrických materiálů.
Feroelektrický nitrid bóru by měl jít skládat s dalšími 2D materiály a vytvářet tak zařízení s komplikovanými kombinovanými vlastnostmi. Samotná elektrická polarizace materiálu lze samozřejmě využít k ukládání informace (nevolatilní paměť).
Nitrid bóru má ve 2D vrstvě vlastnosti podobné grafenu, někdy se přímo označuje jako bílý grafen.
Viz také: Nitrid boru předčí grafen

Kenji Yasuda et al, Stacking-engineered ferroelectricity in bilayer boron nitride, Science (2021). DOI: 10.1126/science.abd3230
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology / Phys.org

Na Pennsylvania State University ve stejné době vytvořili jiný nový feroelektrický materiál, oxid zinečnatý dopovaný hořčíkem. I zde pokládají za nejnadějnější využití ukládání dat nenáročné na energii.
Nový materiál byl vyroben z tenkých vrstev oxidu zinečnatého substituovaného hořčíkem. Vlastní 2D vrstva byla vypěstována metodou naprašování. Ionty argonu byly urychlovány směrem k cílovým materiálům a dopadaly na ně s dostatečně vysokou energií, aby se z terče uvolnily atomy obsahující hořčík a zinek. Uvolněné atomy hořčíku a zinku se pohybovaly v plynné fázi, dokud nezreagovaly s kyslíkem a neshromáždily se na platinou pokrytém substrátu oxidu hlinitého. Výhodou tohoto procesů oproti přípravě jiných feroelektrických materiálů má být, že nevyžaduje příliš vysokou teplotu.
Z materiálu se podařilo vytvořit kondenzátory o rozměrech 10 x 20 x 30 nanometrů. Je ovšem třeba ještě prozkoumat jejich kvalitu, obecně se při růstu materiálů objevují defekty; řízený růst zajišťující dostatečnou kvalitu je náročný inženýrský úkol, bez něj ale daný materiál nedojde do fáze průmyslové výroby.

Kevin Ferri et al, Ferroelectrics everywhere: Ferroelectricity in magnesium substituted zinc oxide thin films, Journal of Applied Physics (2021). DOI: 10.1063/5.0053755
Zdroj: Pennsylvania State University / Phys.org
Poznámka PH: možná mluvit o dopování hořčíkem není přesné, spíše jde o dopování oxidem hořečnatým?

Sedm objevů Ameriky

Asi každý dnes ví, že před Kolumbem objevili Ameriku Vikingové. Co se tedy myslí celkem …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close