美國賓州大學材料研究所材料科學與工程教授Jon-Paul Maria等研究人員近日在《應用物理學雜志》(Journal of Applied Physics)發(fā)表論文,稱摻雜鎂的氧化鋅(magnesium-substituted zinc oxide)呈現(xiàn)鐵電性,這一鐵電新材料有望在低能耗條件下提高數(shù)字信息存儲能力。
鐵電材料指在一定溫度范圍內(nèi)具有自發(fā)極化, 且極化方向能被外加電場改變的材料。鐵電材料可在無外加電源的情況下保持較穩(wěn)定的極化狀態(tài),因此可提供低能耗的數(shù)據(jù)存儲解決方案。Jon-Paul Maria教授表示,該團隊發(fā)現(xiàn)的新材料可制作微型電容器并設(shè)定極化方向。新材料由摻雜鎂的氧化鋅薄膜制作,該薄膜通過濺射沉積法制備,即氬離子以高速沖擊含有鎂和鋅的標靶,使鎂、鋅原子脫離標靶并以氣相狀態(tài)游移,直至發(fā)生氧化反應,最后在鉑金涂層的氧化鋁基質(zhì)上沉積而形成薄膜。
鐵電新材料研發(fā)的下一步是將其制成厚度約為10納米、長度約為20—30納米的電容器。研究人員需要想辦法控制材料的沉積,防止出現(xiàn)瑕疵。這將是鐵電新材料用于手機芯片新技術(shù)的關(guān)鍵所在。