Un groupe de recherche de l'Institut national japonais des sciences des matériaux a développé avec succès un nouveau nanoferroélectrique grâce à une nanotechnologie ascendante basée sur des solutions.

Un groupe de recherche dirigé par le scientifique MANA, le Dr Minoru Osada et le chercheur principal, le Dr Takayoshi Sasaki, du Centre international de nanoarchitectonique des matériaux de l'Institut national des sciences des matériaux, a développé avec succès un nouveau nanoferroélectrique grâce à une nanotechnologie ascendante basée sur une solution.

Les matériaux ferroélectriques sont l'un des diélectriques qui possèdent des moments dipolaires électriques spontanés et réversibles - une polarisation électrique subsiste après l'application et la suppression d'un champ électrique externe, à partir de laquelle des matériaux ferroélectriques peuvent être travaillés comme mémoire non volatile, représentant "0" dans une orientation et "1" dans l'autre. La mémoire ferroélectrique (FeRAM) offre un accès à haute vitesse, haute endurance en écriture, Basse consommation énergétique, non-volatilité, et une excellente résistance à l'effraction. C'est donc une mémoire idéale pour une utilisation dans les cartes à puce, ainsi que les téléphones portables et autres appareils. La réduction d'échelle continue des circuits microélectroniques combinée à l'intérêt croissant pour les films minces ferroélectriques pour les FeRAM attire une grande attention sur les nanostructures / nanofilms ferroélectriques. Jusque récemment, il était technologiquement difficile de stabiliser la ferroélectricité à l'échelle nanométrique.

Cherchant à développer un nouveau nanoferroélectrique, ce groupe de recherche a créé un film de super-réseau à base de nanofeuillets d'oxydes moléculairement minces en tant que blocs de construction. Le groupe a synthétisé deux nanofeuillets de pérovskite (Ca 2 Nb 3 O dix , LaNb 2 O 7 ), et fabriqué un super-réseau artificiel en empilant alternativement deux nanofeuillets via un assemblage couche par couche basé sur une solution, de la même manière que les enfants jouent avec des blocs de construction. Par structuration artificielle, le groupe a constaté que, contrairement à la nature paraélectrique de Ca 2 Nb 3 O dix et LaNb 2 O 7 , le (LaNb 2 O 7 /Californie 2 Nb 3 O dix ) le superréseau possède une nouvelle forme de couplage d'interface, qui donne naissance à de la ferroélectricité à température ambiante. Ce superréseau artificiel présentait des propriétés ferroélectriques robustes même à des épaisseurs de plusieurs nanomètres, qui est le niveau le plus mince du monde. Cette réalisation a un grand potentiel pour la conception et la construction rationnelles de nanoferroélectriques, et ouvrira également une nouvelle voie au développement de dispositifs ferroélectriques sans plomb souhaitables pour les futurs équipements électroniques.

Les résultats ont été publiés dans ACS Nano le 23 novembre.