Muistipiirejä ilman kerrosrakennetta

27.09.2019

UNIST-multiferroisuutta-atomisessa-vdW-heterorakenteessa-300-t.jpgMultiferroiset ovat materiaaleja, joilla on samanaikaisesti ferromagneettisuutta ja ferrosähköisyyttä. Tällaiset ominaisuudet tekevät niistä kiinnostavia uusien monitoimirakenteiden osiksi moniin sovelluksiin.

Kuitenkin se on ollut suuri haaste tehostaa ferromagneettisuutta ja ferrosähköisyyttä moniferroisissa materiaaleissa.

Äskettäisessä tutkimuksessaan Ulsan National Institute of Science and Technologyn (UNIST) professori Geunsik Lee ja UC Berkeleyn professori Xiang Zhang osoittivat, että van der Waalsin (vdW) voimia voidaan käyttää ongelman ratkaisemiseksi, joten se on saavuttanut huomattavaa akateemista huomiota.

Työssään tutkijat osoittivat uuden kaksiulotteisen heterorakenteisen multiferroisuuden -konseptin toteutettavuuden. Ehdotettu menetelmä on uusi tapa parantaa kahden ominaisuuden vuorovaikutusta sitomalla tiukasti ferromagneettisia ja ferrosähköisiä materiaaleja kemiallisen sidoksen avulla. Tutkijoiden teoreettisilla laskelmilla testaamassa menetelmässä käytetään vdW-voimien kemiallisia sitoutumisia.

Multiferroiset materiaalit, joilla on samanaikainen ferrosähköinen ja magneettinen järjestys, voivat hallita magneettisuutta sähkökentällä tai päinvastoin. Tekniikka magneettisuuden ohjaamiseksi sähkökentällä on erityisen välttämätöntä tiheiden muistirakenteiden kehittämiselle.

Aiheen suhteen on tehty laajoja tutkimuksia, mutta niillä ei kuitenkaan ole kyetty osoittamaan multiferroista käyttäytymistä huonelämpötilassa.

UNIST-multiferroisuutta-atomisessa-vdW-heterorakenteessa-kaavio-300-t.jpgTyössään tutkijaryhmä ehdottaa uutta käsitettä 'ei-kovalenttiset 2D-heterorakenteiset multiferroiset', pinoamalla ferromagneettisen Cr2Ge2Te6:n ja ferrosähköisen In2Se3:n atomiset kerrokset pinoksi, mikä johtaa täysin atomiseen multiferroisuuteen.

He tutkivat myös kokeellisesti ja teoreettisesti 2D-heterostruktuuristen multiferroisten ferromagneettisia ja ferrosähköisiä ominaisuuksia. Tutkimukset osoittivat, että uudet multiferroiset rakenteet pystyvät täysin hallitsemaan magneettisuutta sähkökentällä, jopa kahden materiaalin välisellä rajapinnalla.

"Teoreettisesti olemme todistaneet, että kerrostettu ferrosähköisyys ja ferromagneettisuus voidaan yhdistää kemiallisesti van der Waalsin voimien kanssa ja siten muuttaen magneettiset ominaisuudet paljon suuremmaksi arvoksi kuin perinteisissä", toteaa professori Geunsik Lee.

"Kuvittelemme multiferroisuuden kaksinaisuuden, joka mahdollisesti rikastuttaa kerroksista vapautetun datan tallennuksen ja tietojenkäsittelyä, mikä johtuu rakennekerrosten monipuolisista magnetosähköisistä ja magneto-optisista ominaisuuksista."

Aiheesta aiemmin:

Magneettis-sähköinen materiaali

Sähkö ja magnetismi löysivät toisensa
17.10.2019Spin- ja varausvirran hallintaa
16.10.2019Spektrometriaa sirupiirillä
15.10.2019Uusia ulottuvuuksia printtielektroniikalle
14.10.2019Löytö energiatehokkaalle elektroniikalle
11.10.2019Pikotiedettä ja uusia materiaaleja
10.10.2019Lomittumista 50 kilometrissä valokuitua
09.10.2019Koneoppiminen etsii uusia materiaaleja
08.10.2019Parhaat kahdesta maailmasta: Magnetismi ja Weyl -puolimetallit
07.10.2019Tehokkaampaa energian keruuta IoT-antureille
04.10.2019Uusia kierrätyskelpoisia akkukonsepteja

Siirry arkistoon »