Обычно при миниатюризации материалов их сегнетоэлектрические свойства ослабевают или вовсе исчезают. Ученые из Калифорнийского университета и Национальной лаборатории имени Лоуренса решили проверить обратный сценарий. С помощью атомно-слоевого осаждения они создали пленки TiO₂ толщиной от одного до десяти нанометров, нанося их на кремниевые и углеродные подложки при температуре ниже 400 °C.
Диоксид титана обретает свойства памяти на атомарной толщине
Исследователи из Беркли обнаружили, что привычный диоксид титана превращается в сегнетоэлектрик при толщине пленки менее трех нанометров. Этот эффект позволяет материалу сохранять электрическую поляризацию даже при толщине в один нанометр, что открывает новые пути для разработки сверхкомпактной энергонезависимой памяти и энергоэффективных вычислительных систем.
Трансформация начинается при достижении отметки в три нанометра. По мере истончения кристаллическая решетка материала искажается, симметрия нарушается, а атомы смещаются, создавая переключаемую поляризацию. Эффект подтвердили с помощью пьезоотклика и анализа взаимодействия с рентгеновским излучением. Поскольку диоксид титана уже активно используется в промышленности, его интеграция в существующие кремниевые технологии выглядит перспективной. Сейчас команда изучает долговечность материала и количество циклов переключения, необходимых для создания полноценных ячеек памяти.
Комментарии (0)
Пока нет комментариев. Будьте первым!