由東京工業大學清水秀教授、同校船久保博教授和東北大學紺野豐彥教授領導的研究小組成功生產出質量穩定的鐵電體超薄膜。鐵電體作為替代智能手機等中使用的存儲器的高性能新型存儲器材料,目前備受關注。

 為了實現它,製作超薄膜是必不可少的,但是隨著薄膜變薄,它會出現劣化的問題。當施加電壓時,存儲器的狀態會發生變化,並且信息由即使在電壓關閉時也保持該狀態的物質保持。鐵電體通過在施加電壓時偏置物質中離子的分佈來實現這一點。據說與傳統內存相比,它可以實現高性能和低功耗。另一方面,仍然存在問題,生產質量特別穩定的薄膜狀晶體是必不可少的。

 我們關注的是氧化鉿,這是一種鐵電物質,具有反向尺寸效應的特性,其特性隨著尺寸的減小而提高。另一方面,生產穩定晶體的難度是一個瓶頸。研究組首先重新檢查了晶體中所含元素的組成。此外,通過設計晶體生長的基體結構,我們成功地生產出厚度為 15 nm(百萬分之一毫米)且質量穩定的晶體。

 據說通過使用這種鐵電薄膜,可以實現比傳統存儲器容量更大、功耗更低、速度更快的存儲器。如果在智能手機和筆記本電腦上實施,我們將能夠直接受益。此外,反向尺寸效應的機制還沒有弄清楚,這次創造的晶體可能是對其闡明的線索。如果能夠明確,新物質的開發將進一步加快。

資料來源:[東北大學] 世界上第一個製造鐵電物質的超薄單晶膜-實現具有超高密度新存儲器的可長時間使用的智能手機的方法-

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