تراشه‌های حافظه‌ای بهتر، در نتیجه یک کشف بنیادی

در حافظه‌های فروالکتریک جهت قطبش الکتریکی مولکول‌ها در نقش بیت ۰ و ۱
بکار می‌رود. از یک میدان الکتریکی برای تغییر قطبش استفاده می‌شود، که
همان نحوه ذخیره داده است.

ژاکنیگ پان و همکارانش از دانشگاه کرنل، دانشگاه ایالت پن، و دانشگاه
ویسکونزین، مادیسون، ماده‌ای طراحی کرده‌اند که بطور خود به خود تشکیل
مارپیچ‌های نانواندازه‌ای کوچک از قطبش الکتریکی در بازه‌های قابل کنترل می‌دهد.
این مارپیچ‌ها می‌توانند در نقش جایگاه‌های طبیعی رویش برای سوئیچ قطبش
ظاهر شوند و توان مصرفی مورد نیاز برای تغییر هر بیت را کاهش دهند.

برای انجام این کار، مهندسان مذکور لایه‌ای از ماده فروالکتریک را روی
عایقی که دارای شبکه‌های بلوری مشابه بود، قرار دادند. قطبش باعث برقراری
میدان‌های الکتریکی قوی در سطح فروالکتریک می‌شود که مسئول شکل‌گیری خود به
خود جایگاه‌های رویش به نام “نانوحوزه‌های گردابی” هستند.

این پژوهشگران همچنین توانستند از قطبش این ماده با دقت اتمی نقشه‌برداری
کنند که با توجه به کوچکی مقیاس کار خیلی مشکلی بود. آنها از تصاویر گرفته
شده از میکروسکوپ عبور الکترونی با قدرت تفکیک زیر- آنگسترومی واقع در
آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، استفاده کردند. آنها همچنین یک نرم‌افزار
پردازش تصویر برای انجام این کار تهیه کردند.

پان گفت: “این نوع نقشه‌برداری تاکنون انجام نشده بود. با استفاده از این
تکنیک، ما نانوحوزه‌های گردابی غیرعادی را کشف کردیم که در آن قطبش
الکتریکی بتدریج حول گرداب‌ها می‌چرخد.”

این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان “آرایه‌های
نانوحوزه‌ای گردابی خود به خود در سطوح مشترک نامتناجس فروالکتریک” در مجله‌ی
Nano Letters به چاپ رساندند.