multiferroics
Те са потенциално много важно за бъдещето на съхранението на данни за магнитното и спинтронни устройствата, осигуряване на лесен и бърз начин за промяна на техните електрически и магнитни свойства. Развитието на този обещаващ учени в сътрудничество с Националната лаборатория Лорънс Бъркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) на САЩ Министерството на енергетиката.
Работа с прототипен multiferroic успешно демонстрира как може да се включи от електрическо поле.
"Използване на електрически полета, можем да създадем, изтривате и обърнатите р-н-преходи в бисмут ферит филм, легирани с калций," - каза ръководителят на изследването, Ramesh Ramamurthy (Ramamoorthy Рамеш), материалознание Direction (материали науките Division) Berkeley Lab.
компютри от следващо поколение, за да бъдат по-компактни, по-бързо и много по-гъвкав, отколкото на ток през устройството, особено на очакваното развитие на чипове памет, които съхраняват данни, дължащи се на свойствата на електрон спин и магнитния момент.
Бисмут ферит - multiferroic, състояща се от бисмут, желязо и кислород (BiFeO3). Той е едновременно и феромагнитен antiferromagnetic и се радва на особен интерес в областта на спинтрониката, особено след скорошното откритие на Рамеш. Те откриват, че въпреки че бисмут ферит е изолационен материал, неговите пермеат свръхтънки слоеве, наречени стени домейни, които провеждат електричество при стайна температура. Това откритие подкана, че присъствието на истински примеси проводимостта състояние може да се стабилизира чрез отваряне на възможността за създаване на р-н-преходи, играе ключова роля в твърдо състояние, електроника.
"Трансформации на изолатора на диригента обикновено се контролират чрез комбинация от химически добавки и магнитното поле, но магнитните полета са твърде скъпи и отнемащи за практическо използване в търговски мостри на енергия", - каза Рамеш. "Електрически полета са по-удобни за контролните параметри, тъй като това е възможно лесно да се приложи напрежение към пробата и да коригира стойността на преход изолатор-диригент".
Ramesh на изследването бисмут феритни акцепторни добавя калциеви йони, които са известни да се увеличи количеството на електрически ток, който може да премине бисмут ферит. Добавянето на калциеви йони създава положително заредени кислородни места. Когато електрическо поле се прилага към бисмут ферит легиран калций, кислородни свободни станат мобилни. Електрическото поле фокусира свободните места на повърхността на филма, създавайки п-тип полупроводници в тази част на филма на, а фиксирани калциеви йони, създадени р-полупроводникови отдолу. Обръщането на посоката на електрическото поле се превърна в обърнато положение полупроводници п-тип и р-тип и отслабването доведе до изчезването на такива домени.
"Според същия принцип като този на средства за нанасяне напрежение ключове състояние ключа CMOS контролира електронен транспорт свойства и електрически промяната съпротива от високо (изолатор) за ниско (диригент)", - каза Рамеш.
Докато конвенционалните CMOS устройства имат съотношение превключване на около 1 изследователска група Mill. Рамеш е постигнато от порядъка на 1 до хиляди филми на бисмут ферит с калциеви примеси. Въпреки, че тази стойност е достатъчна за функционирането на устройството и е два пъти по-добри, колкото стойността, постигната в магнитни полета, Чен-Ян Хуо (Чан-Хо Ян) от групата Рамеш, се посочва, че е възможно да се постигне още по-висок индекс. "За да бъде състоянието на повече проводящи обсъдихме много идеи, включително и различни концентрации на калциеви примеси, различни щама държави и условията на отглеждане, а в крайна сметка, различна структура", - казва Янг.
След влизането на новите доказателства, че комбинацията от примеси и се прилага електрическо поле може да се промени статута на "изолатор-диригент" multiferroic, учените намират логичен признаване на равни-multiferroic явления като огромен магнитосъпротивление, висока свръхпроводимост, свръхпроводящ квантов интерферометър откриване на магнитни полета, както и спинтрониката.
Свързани статии