Молодые физики из МФТИ нашли материал для памяти будущего

отметили
26
человек
в архиве
Молодые физики из МФТИ нашли материал для памяти будущего

Состояние сегнетоэлектрической памяти зависит от перестройки кристаллической решетки материала, из которого она состоит.

Физики из МФТИ детально описали процесс переключения электрической поляризации оксида гафния. Именно на базе этого физического процесса сейчас активно разрабатывается память для компьютерных устройств нового поколения.

Исследователям удалось изучить микроскопическую структуру оксида гафния непосредственно внутри плоского конденсатора (по сути, прототипа будущей запоминающей ячейки) при помощи разновидности атомно-силового микроскопа — прибора, который «ощупывал» образец посредством особо тонкой и острой иглы. С ее же помощью считывали и состояние запоминающей ячейки (ее поляризацию).

Сама же ячейка состояла из четырех слоев: проводника (TiN), изолятора (SiO3_), оксида гафния и затем вновь проводника (TiN). Весь этот «сандвич» вместе образовывал плоский электрический конденсатор. Передвигая вдоль поверхности материала острую иглу и подавая электрическое напряжение на обкладки конденсатора, исследователи получали данные как о рельефе поверхности (в этой части метод напоминал атомно-силовую микроскопию), так и о распределении поляризации в материале.

Оказалось, что у оксида гафния есть домены — микроскопические участки сегнетоэлектрика с определенной поляризацией, отличающиеся по ее значениям. Игла микроскопа, попадая на такие участки, по-разному отклонялась из-за изменений электрического поля, что позволяло четко выявить границы доменов с точностью до нескольких нанометров.

Новое исследование также позволило подтвердить ранее выдвигавшуюся гипотезу о перестройке кристаллической решетки оксида гафния под действием электрического поля. При перезарядке конденсатора элементарные ячейки кристаллической решетки из скошенных прямоугольных призм (так называемая моноклинная сингония) становятся прямоугольными параллелепипедами (ромбическая сингония), и именно такие ячейки позволяли данному материалу становиться сегнетоэлектриком. Наличие подобных изменений предполагалось рядом ученых ранее, но для подтверждения этой гипотезы физикам недоставало экспериментальных данных, появившихся сейчас.

Добавил tass tass 17 Мая
проблема (4)
Комментарии участников:
Ни одного комментария пока не добавлено


Войдите или станьте участником, чтобы комментировать