Monday 4 October 2010

Ho-hum à haute performance : un matériau ennuyeux, lorsque 'étiré,' pourrait mener à la révolution électronique

ITHACA, New York: C'est le Clark Kent de composés d'oxyde, et – sur sa propre –, il est assez ennuyeux. Mais tranche europium titanate nanomètres mince et étirent physiquement, et il prend alors sur les propriétés de super héros-like qui pourraient révolutionner électronique, selon de nouvelles recherches Cornell. (Nature, 19 août 2010).

Chercheurs signaler que des films minces d'europium titanate devient ferroelectric (électriquement polarisée) et le ferromagnétique (présentant un champ magnétique permanent) lorsque étiré sur un substrat de dysprosium scandate, un autre type d'oxyde.Le meilleur matériau ferromagnétique simultanément ferroelectric date insignifiante dans la comparaison par un facteur de 1 000.

Ferroélectricité simultanée et Ferromagnétisme est rare dans la nature et convoité par les visionnaires de l'électronique. Un matériau avec cette combinaison magique pourrait constituer la base pour mémoire magnétique de faible puissance, hautement sensible, capteurs magnétiques ou dispositifs micro-ondes hautement accordables.
europium titanate ferromagnetic

Cornell chercheurs fait un mince film de titanate europium ferromagnétique et ferroelectric par "étirement" il.Ils l'ont fait en déposant le matériau sur un substrat sous-jacent avec un espacement plus large entre ses atomes.
La recherche de ferroelectrics ferromagnétique remonte à 1966, lorsque la première ces composés – un boracite nickel – a été découvert.Depuis lors, scientifiques ont trouvé quelques ferroelectrics ferromagnétique supplémentaires, mais aucune n'est plus fort que le nickel composés – c'est-à-dire jusqu'à présent.

"Chercheurs précédentes étaient recherchant directement une ferromagnétique ferroelectric – une forme extrêmement rare de la question," a déclaré Darrell Schlom, Cornell professeur de science des matériaux et du génie et un auteur sur le papier.
«Notre stratégie est d'utiliser la théorie de la première-principes pour rechercher parmi les matières qui ne sont ni ferromagnétique ni ferroelectric, dont il sont nombreux et d'identifier des candidats qui, lorsque rétrécie ou étirée, prendront sur ces propriétés, a déclaré Craig Fennie, professeur adjoint de la physique appliquée et ingénierie et un autre auteur sur le papier.

Cette stratégie fraîche, démontrée à l'aide de la titanate europium, ouvre la porte à d'autres ferroelectrics ferromagnétique qui peut fonctionner à des températures encore plus élevés à l'aide de la même stratégie de matériaux-par-conception, les chercheurs ont dit.

Autres auteurs incluent David A. Muller, Cornell professeur de physique appliquée et ingénierie ; et premier auteur June Hyuk Lee, un étudiant en laboratoire du Schlom.

Les chercheurs ont eu une couche ultrafins de l'oxyde et "étirement" en plaçant au dessus de la disprosium composés.La structure de cristal de la titanate europium est devenu tendue en raison de sa tendance à s'aligner sur la disposition sous-jacente des atomes dans le substrat.

Le travail théorique précédent du Fennie avait indiqué qu'un autre type de matériau déformation – plus apparentée à squishing par compression – entraînerait également Ferromagnétisme et Ferroélectricité.Mais l'équipe a découvert que le composé europium étirée affiche Propriétés électriques 1000 fois mieux que le matériau ferroelectric/ferromagnétique plus connu jusqu'ici, traduire les films plus épais, de qualité supérieure.

Cette nouvelle approche ferromagnétique ferroelectrics pourrait s'avérer une étape clée vers le développement de stockage de la mémoire de nouvelle génération, superbe magnétique champ capteurs et de nombreuses autres applications longues rêvées.Mais les équipements commerciaux sont loin hors ; aucun périphérique n'a encore été faite à l'aide de ce matériau.L'expérience de Cornell a été effectuée à une température extrêmement froide – environ 4 degrés Kelvin (-452 Fahrenheit).L'équipe travaille déjà sur les matériaux qui est prévus pour afficher ces propriétés à beaucoup des températures plus élevées.###

L'équipe comprend des chercheurs de l'Université Penn State, Ohio State University et Argonne National Laboratory.

La recherche a été pris en charge par le centre de Cornell Materials Research, un financement National Science Foundation Materials Research Centre technique (MRSEC) et MRSECs correspondants à l'état de Penn et l'état de l'Ohio.

Contact : Blaine Friedlander bpf2@cornell.edu le-254-8093 Université Cornell


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