23 Сентября 2017

Новые многоцелевые материалы из строительных блоков.



Исследовательская группа, возглавляемая главным исследователем Минору Осадой и его соотечественником Такайоши Сасаки, Международным центром нанотехнологий (МАНА) и Национальным институтом материаловедения (NIMS), успешно разработала многоцелевые материалы путем поэтапной сборки строительных блоков из наносетей. Ожидается, что мультиферроические материалы будут играть важную роль в разработке многофункциональных электронных устройств следующего поколения.


 Конструкция новых материалов, которые показывают, как сегнетоэлектричество, так и ферромагнетизм, имеет фундаментальное значение для новых технологий. Однако сосуществование сегнетоэлектричества и магнитного порядка при комнатной температуре в отдельных соединениях встречается редко, а гетероструктуры с такими мультиферроическими свойствами производятся только сложными методами (такими как осаждение импульсного лазера и молекулярно-пучковая эпитаксия).

Стремясь к разработке многоферроиков исследовательская группа использовала новый химический дизайн для искусственных мультиферроических тонких пленок с использованием двумерных оксидных нанослоев в качестве строительных блоков. Этот подход позволяет спроектировать межслоевую связь между ферромагнитным и сегнетоэлектрическим слоями, о чем свидетельствуют искусственные сверхрешетки, состоящие из ферромагнитных наноселектов Ti0,8Co0,2O2 и наноструктур Ca2Nb3O10 с диэлектрическим перовскитом. В сверхрешетках (Ti0,8Co0,2O2 / Ca2Nb3O10 / Ti0,8Co0,2O2) проявляются мультиферроические эффекты при комнатной температуре, которые могут быть модулированы путем настройки межслойной связи.

Это исследование открывает путь для создания новых искусственных материалов с учетом мультиферроических свойств. Кроме того, успешное развитие многоцелевых нанофильтров в помещении может привести к их применению в новых устройствах памяти, используя их многофункциональность и работу с низким напряжением.