En funktionel prototype ikke -flygtig ferroelektrisk domæne -væghukommelse

(Phys.org) - Et team af forskere fra institutioner i Australien, USA og Kina har udviklet en funktionel prototype ikke -flygtig ferroelektrisk domæne -væghukommelse. I deres papir offentliggjort på webstedet open access Videnskab fremskridt , gruppen beskriver deres prototype, dets egenskaber og hvor godt det fungerede.

En ferroelektrisk domænevæg er en topologisk struktur med defekter, der adskiller områder med ensartet polarisering - som forskerne bemærker, opdagelsen af ​​ledningsevne i sådanne strukturer har ført til et nyt videnskabsområde kaldet "domænevægs nanoelektronik." Videnskaben dækker i det væsentlige væggen som et middel til lagring af information - en binær tilstand kan læses eller skrives i sådanne hukommelsesenheder ved at inducere eller fjerne en ledende væg. De kan også læses ikke-destruktivt, ligesom med konventionel hukommelsesteknologi. I denne nye indsats, forskerne skabte en prototype ved hjælp af nanofabrikerede elektroder, som de har designet til brug specifikt med deres væghukommelse, hvilken, de bemærker, var skalerbar til under 100 nm.

Ferroelektriske materialer ligner ferromagnetiske materialer, idet de har et permanent dipolmoment. Den indlysende forskel er, at det tidligere øjeblik er elektrisk, mens sidstnævnte er magnetisk, hvilket betyder, at ferroelektriske materialer kan orienteres ved udsættelse for et elektrisk kontra et magnetfelt. Ligesom ferromagnetik, de har domænevægge - men de er meget mindre, muliggør oprettelse af meget mindre hukommelsesmaterialer, typisk i 1nm-området. Dette gør dem mindre med en faktor 10 end de nuværende silicium -CMOS -strukturer. Oprettelse af en hukommelsesenhed involverede opbygning af en struktur, hvor det var muligt at oprette og ødelægge vægge ved hjælp af elektriske impulser. De byggede deres hukommelsesstrukturer ved at bruge nanolitografi til at skabe Pt/Ti-mønstre på tyndfilm BiFeO ₃ som kan bruges som elektroder.

Forskerne rapporterer, at vægmaterialer som deres er i stand til at gemme data på flere niveauer på grund af deres unikke modstandstilstande, som giver mulighed for tuning. De bemærker også, at en enhed, der bruger en sådan hukommelse, kræver mindre energi til at gemme oplysninger end konventionel hukommelse. Hukommelse til deres prototype kunne læses ved spændinger mindre end 3 V, og teamet hævder, at det også har et rimeligt højt OFF-ON-forhold på cirka 10 ³ og at den er robust.

© 2017 Phys.org