(Tin tức Nanowerk) Tính sắt điện là một tính chất của một số vật liệu tạo ra sự phân cực điện tự phát hoặc cảm ứng của các phân tử, tạo ra điện trường bên trong vật liệu. Trạng thái phân cực có thể tồn tại vĩnh viễn hoặc bị đảo ngược theo hướng ngược lại khi tác dụng của điện trường ngoài. Vật liệu sắt điện ở dạng màng mỏng hoặc tinh thể nhỏ có thể được sử dụng để lưu trữ thông tin nhị phân và bộ nhớ không bay hơi (không phụ thuộc vào nguồn năng lượng). Tinh thể sắt điện càng nhỏ thì số lượng đơn vị bộ nhớ có thể được đưa vào thiết bị càng lớn thì thiết bị sẽ hoạt động càng nhanh và hiệu quả hơn. Vật liệu nano, được điều chế trong phòng thí nghiệm của Giáo sư Zak, là các tinh thể bán dẫn giống như kim có đường kính ~ 60-100 nm và chiều dài hàng chục micron và có hình ống. Giáo sư Yao Guo, Trung Quốc và Giáo sư Alla Zak, HIT, đã phát hiện ra tính chất sắt điện trong các ống nano này, cho phép xây dựng hệ thống thị giác nhân tạo hoạt động hoàn toàn chỉ dựa trên các ống nano này. Hệ thống thị giác nhân tạo cho phép nhận dạng đối tượng bằng cách sử dụng chuỗi hành động như cảm biến, trí nhớ và xử lý. Việc đào tạo thiết bị này được thực hiện bằng cách sử dụng máy học. Những phát hiện được công bố trong Nature Communications (“Tính sắt điện bề mặt van der Waals 0D”) Và Tự nhiên Điện tử (“Sắt điện trong không chiều”). Hình ảnh kính hiển vi điện tử của thiết bị không chiều (0D) được hình thành ở bề mặt tiếp xúc của hai ống nano bắt chéo. (Ảnh: Được phép của các nhà nghiên cứu) Để giảm kích thước của thiết bị sắt điện, các nhà khoa học đặt một ống nano chồng lên một ống nano khác (như hình bên dưới), từ đó tạo ra diode sắt điện có kích thước bằng diện tích tiếp xúc giữa hai ống. Điều này dẫn đến diode sắt điện có kích thước điểm (đường kính ~ 10 nm) và chỉ bao gồm 5000 nguyên tử. Trong hai bài báo mang tính đột phá của họ, họ đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm và mô phỏng lý thuyết đã phá vỡ quan điểm được chấp nhận trước đây rằng các hiệu ứng sắt điện truyền thống bị giới hạn bởi kích thước của các nguyên tử. Với khám phá này, mảnh ghép cuối cùng của “câu đố” sắt điện đã được hoàn thành. Hiệu ứng sắt điện là một hiện tượng vật lý được Joseph Valasek phát hiện vào đầu thế kỷ 20. Nó cung cấp một con đường công nghệ quan trọng để lưu trữ thông tin. Giáo sư Alla Zak từ Viện Công nghệ HIT Holon và Giáo sư Guo Yao từ Viện Công nghệ Bắc Kinh giải thích: “Hiệu ứng sắt điện truyền thống bị giới hạn về kích thước, bởi vì khi kích thước của tinh thể sắt điện giảm, quá trình khử cực xảy ra và điều này có thể gây ra sự phân cực ban đầu , cần thiết cho hiệu ứng sắt điện, sẽ biến mất.” Kích thước này hạn chế việc sử dụng vật liệu sắt điện trong các thiết bị lưu trữ mật độ cao, nghĩa là kích thước của từng tinh thể càng nhỏ thì lượng có thể tích hợp vào các thiết bị lưu trữ điện tử càng lớn (mật độ càng cao). Để giải quyết thách thức này, Giáo sư Alla Zak, Giáo sư Guo Yao và các nhà nghiên cứu cộng tác đã sử dụng hai ống nano vonfram disulfua chéo để chế tạo các điốt sắt điện tại bề mặt tiếp xúc của chúng, vốn chỉ bao gồm khoảng 5000 nguyên tử. Các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy sự thay đổi điện trở và hiện tượng trễ đặc trưng của vật liệu sắt điện trong nghiên cứu này. thiết bị không chiều có kích thước nano, do đó chứng tỏ khả năng hoạt động của chúng như một diode. Thông qua xác minh lý thuyết và thực nghiệm sâu hơn, người ta đã xác nhận rằng hoạt động điện của diode sắt điện là do sự trượt rất nhẹ nhàng bên trong cấu trúc ống nano và trên một cấu trúc. Giáo sư danh dự Reshef Tenne (Viện Weizmann, Israel), đồng tác giả của nghiên cứu này và là người nhận giải thưởng Von Hippel danh giá của Hiệp hội Nghiên cứu Vật liệu, nhận xét: “Chúng tôi rất ngạc nhiên khi hệ thống giao diện 5000 nguyên tử có thể tạo ra chức năng phong phú như vậy”. Giáo sư Tenne tin rằng quy mô sắt điện có những lợi thế quan trọng cho việc lưu trữ thông tin mật độ cao trong tương lai, mang lại hiệu suất cao hơn và nhanh hơn. Hơn nữa, nghiên cứu này có ý nghĩa rất lớn trong việc giảm kích thước của các thiết bị sắt điện khác như sonar, cảm biến cháy và cảm biến rung trong tương lai.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64678.php