Crédito:TU Delft / Dirk Groenendijk
À medida que os componentes eletrônicos ficam menores, compreender como os materiais se comportam em nanoescala é crucial para o desenvolvimento da eletrônica de próxima geração. Infelizmente, é muito difícil prever o que acontece quando os materiais têm apenas algumas camadas atômicas de espessura. Para melhorar nossa compreensão das chamadas propriedades quânticas dos materiais, cientistas da TU Delft investigaram fatias finas de SrIrO 3 , um material que pertence à família dos óxidos complexos. Suas descobertas foram publicadas recentemente Cartas de revisão física .
Os pesquisadores sintetizaram o material usando deposição de laser pulsado (PLD), um método para depositar filmes de cristal único com precisão de camada atômica. "Estudamos cristais com espessuras de até 2 camadas atômicas (0,8 nanômetros), "disse o autor principal Dirk Groenendijk, quem é um Ph.D. candidato na TU Delft.
Os elétrons podem normalmente se mover livremente no material, e SrIrO 3 mostra comportamento metálico. Contudo, os cientistas descobriram que, com uma espessura de 4 camadas, parece haver um ponto de viragem. Abaixo desta espessura, os elétrons ficam localizados e as transições de material para um estado de isolamento. Ao mesmo tempo, o material ordena magneticamente e os efeitos do acoplamento spin-órbita são fortemente realçados. Esta última propriedade é de interesse para o desenvolvimento de novos dispositivos de memória magnética, porque o spin do elétron pode ser usado para armazenar e transferir informações.
A próxima geração de dispositivos eletrônicos exigirá uma maior miniaturização de seus componentes, e não demorará muito para que os fabricantes de chips caiam abaixo de 10 nanômetros. "Nesta escala, você pode contar o número de átomos, e você entra no reino da mecânica quântica, "diz Groenendijk. Para dispositivos futuros, os pesquisadores também buscam novos materiais com funcionalidades atualmente inacessíveis. A este respeito, óxidos complexos são candidatos promissores que exibem uma ampla variedade de fenômenos exóticos. A pesquisa de Groenendijk e colegas constitui um passo importante para o entendimento de suas propriedades quânticas no limite bidimensional.
