Fig. Uma superrede artificial montada a partir de nanofolhas de perovskita (A =Ca2Nb3O10, B =LaNb2O7). O sucesso do crescimento de tais superredes bem controladas com uma boa qualidade de interface nos permitiu explorar novas propriedades de superredes de perovskita. Por estruturação artificial, o grupo descobriu que a superrede (LaNb2O7 / Ca2Nb3O10) possui uma nova forma de acoplamento de interface, que dá origem à ferroeletricidade, mesmo em várias espessuras de nanômetros.
Um grupo de pesquisa do Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão desenvolveu com sucesso um novo nanoferroelétrico por uma nanotecnologia de baixo para cima baseada em solução.
Um grupo de pesquisa liderado pelo cientista MANA Dr. Minoru Osada e o investigador principal Dr. Takayoshi Sasaki do Centro Internacional de Nanoarquitetura de Materiais do Instituto Nacional de Ciência de Materiais desenvolveu com sucesso uma nova nanoferroelétrica por uma nanotecnologia de baixo para cima baseada em solução.
Os materiais ferroelétricos são um dos dielétricos que possuem momentos dipolares elétricos espontâneos e reversíveis - uma polarização elétrica permanece após a aplicação e remoção de um campo elétrico externo, a partir do qual materiais ferroelétricos podem ser trabalhados como uma memória não volátil, representando "0" em uma orientação e "1" na outra. Memória ferroelétrica (FeRAM) apresenta acesso de alta velocidade, alta resistência no modo de gravação, Baixo consumo de energia, não volatilidade, e excelente resistência à violação. Portanto, é a memória ideal para uso em cartões inteligentes, bem como telefones celulares e outros dispositivos. O contínuo downscaling de circuitos microeletrônicos combinado com o crescente interesse em filmes finos ferroelétricos para FeRAMs está chamando grande atenção para nanoestruturas / nanofilmes ferroelétricos. Até recentemente, era tecnologicamente difícil estabilizar a ferroeletricidade em nanoescala.
Buscando desenvolver uma nova nanoferroelétrica, este grupo de pesquisa criou um filme de superrede com base em nanofolhas de óxido molecularmente finas como blocos de construção. O grupo sintetizou duas nanofolhas diferentes de perovskita (Ca 2 Nb 3 O 10 , LaNb 2 O 7 ), e fabricou uma superrede artificial por empilhamento alternado de duas nanofolhas via montagem camada por camada baseada em solução, da mesma forma que as crianças brincam com blocos de construção. Por estruturação artificial, o grupo descobriu que, em contraste com a natureza paraelétrica do Ca 2 Nb 3 O 10 e LaNb 2 O 7 , o (LaNb 2 O 7 / Ca 2 Nb 3 O 10 ) a superrede possui uma nova forma de acoplamento de interface, que dá origem à ferroeletricidade à temperatura ambiente. Esta superrede artificial exibiu propriedades ferroelétricas robustas, mesmo em várias espessuras de nanômetros, que é o nível mais fino do mundo. Essa conquista tem um grande potencial para o projeto racional e construção de nanoferroelétricos, e também abrirá uma nova rota para o desenvolvimento de dispositivos ferroelétricos sem chumbo desejáveis para equipamentos eletrônicos futuros.
Os resultados foram publicados em ACS Nano em 23 de novembro.
