太小了多少?NC国家研究人员发现纳米尺度的极化变化
北卡罗来纳州立大学的研究人员对铁电薄膜的纳米级分析进行了纳米级分析,这些材料从计算机记忆到iPhone的电子设备,并在暴露于电荷时极化 -发现,当谈到极化时,尺寸和位置都很重要。
该发现表明,在创建微小的电气设备时,使用极小的组件具有减少效果的可能性。
铁电薄膜就像三明治 - 在两种金属之间保持的材料层。当充电应用于夹层中的材料时,它极化,呈均匀阳性或负电荷。研究人员已经理解,当铁电薄膜小型化时,在一定尺寸的情况下,材料失去其极化的能力。
国家统计局’s Dr. Marco Buongiorno-Nardelli, associate professor of physics, and Dr. MatÃas Nuñez, post-doctoral researcher in physics, found that this is not exactly the case: The atoms in the ferroelectric thin film still polarize, even on the nanoscale, but they don’t do so in a uniform way, as they do at a larger scale. Instead, the polarization is disorganized with some atoms taking on a positive and others a negative charge, changing the overall properties of the material and allowing for residual polarization to exist.
他们的结果在线在线发表物理评论信。
Buongiorno-Nardelli和NuñEZ使用计算机建模,以检查薄膜内的单个原子如何彼此相互作用,并且专门专注于原子内电子的分布,因为电子分布确定铁电是否会偏振,或者负电荷。他们发现,在大约20到30纳米(纳米是毫无米施的米兰)的厚度下,尺度的厚度为100,000纳米宽),杂乱化出现在材料中。
“当你到达纳米尺度时,你有一个单独的原子彼此交互而不是一组原子,”Buongiorno-Nardelli说。“在那一点上,它不再是材料本身的财产 - 因为界面的性质,原子债券的界面变得占主导地位。”
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编辑的注释:纸张的摘要跟随
“铁电薄膜中纳米级极化的叶片发作和隐性性质”
发布:在线物理评论信
作者:MATVASNUñEZ和MARCO BUONGIORNO-NARDELLI,NC州立大学
抽象的:使用从第一原理和层偏振概念的计算,我们阐明了金属触头之间的铁电薄膜中的纳米级组织和局部极化。不同膜厚度的局部极化的轮廓揭示了原子层的特殊空间图案,其中原始偶极子最初被认为是铁电域。这种有效地由界面在这种减少的维度下的主要作用引起的芳烃行为,并且可以使用简单的经典模型来解释,其中后者被明确地考虑了后者。
