Geometria experimental e detalhes do processo de chaveamento ferroelétrico. (A) Esquema da geometria experimental para investigação do protótipo do dispositivo FEDW. E-field, campo elétrico. (B) Imagem topográfica do dispositivo fabricado por feixe eletrônico real na superfície do filme fino BFO adquirido sobre a área do quadro quadrado tracejada, conforme mostrado em (A). (C) Esquema mostrando duas variantes de polarização separadas por 71 ° entre as células unitárias vizinhas (roxo, Átomo Bi; vermelho, Átomo de Fe). Crédito: Avanços da Ciência 23 de junho de 2017:Vol. 3, não. 6, e1700512, DOI:10.1126 / sciadv.1700512
(Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores de instituições na Austrália, os EUA e a China desenvolveram um protótipo funcional de memória de parede de domínio ferroelétrico não volátil. Em seu artigo publicado no site de acesso aberto Avanços da Ciência , o grupo descreve seu protótipo, suas propriedades e como funcionou bem.
Uma parede de domínio ferroelétrico é uma estrutura topológica com defeitos que separam regiões de polarização uniforme - como observam os pesquisadores, a descoberta da condutividade em tais estruturas levou a um novo campo da ciência chamado "nanoeletrônica de parede de domínio". A ciência cobre essencialmente a parede como um meio de armazenar informações - um estado binário pode ser lido ou escrito em tais dispositivos de memória induzindo ou removendo uma parede condutora. Eles também podem ser lidos de forma não destrutiva, assim como com a tecnologia de memória convencional. Neste novo esforço, os pesquisadores criaram um protótipo usando eletrodos nanofabricados que eles projetaram para uso específico com sua memória de parede, que, eles notam, era escalonável para abaixo de 100 nm.
Os materiais ferroelétricos são semelhantes aos materiais ferromagnéticos no sentido de que têm um momento de dipolo permanente. A diferença óbvia é que o primeiro momento é elétrico, enquanto o último é magnético, o que significa que os materiais ferroelétricos podem ser orientados pela exposição a um campo elétrico versus um campo magnético. Como ferromagnético, eles têm paredes de domínio, mas são muito menores, permitindo a criação de materiais de memória muito menores, normalmente na faixa de 1 nm. Isso os torna menores em um fator de 10 do que as estruturas CMOS de silício atuais. Criar um dispositivo de memória envolvia construir uma estrutura na qual fosse possível criar e destruir paredes usando pulsos elétricos. Eles construíram suas estruturas de memória usando nanolitografia para criar padrões de Pt / Ti em filme fino BiFeO 3 que podem ser usados como eletrodos.
Os pesquisadores relatam que materiais de parede como os deles são capazes de armazenar dados em vários níveis devido aos seus estados de resistência exclusivos, que permite o ajuste. Eles também observam que um dispositivo que usa essa memória requer menos energia para armazenar informações do que a memória convencional. A memória para seu protótipo pode ser lida em tensões menores que 3 V e a equipe afirma que também tem uma razão OFF-ON razoavelmente alta de aproximadamente 10 3 e que é robusto.
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