مشاهده سطح تماس لایه‌های اکسید با STM

لایه‌های اکسیدی یکی از اجزاء مهم در الکترونیک مغناطیسی و اسپین‌ترونیک
هستند که می توانند جایگزین مناسبی برای ادوات میکروالکترونیکی مبتنی بر
سیلیکون باشند. آنها می‌توانند توان و طول عمر حافظه‌های دستگاه‌های
الکترونیکی را افزایش دهند.

با این حال مطالعه این لایه‌ها و سطح تماس‌شان در مقیاس اتمی بسیار دشوار
است زیرا با جدا کردن این لایه‌ها از بستری که در آن رشد می‌کنند آنها
آلوده می‌شوند. برای حل این مشکل محققان آزمایشگاه اوک ریج روشی را ارائه
کرده‌اند که در آن با استفاده از میکروسکوپ تونلی روبشی می‌توان از این
لایه در حین رشد در حالی که در خلاء قرار دارند تصویربرداری کرد.
 

برای مشاهده این لایه‌ها در حین تشکیل روی لایه زیرین، محققان از میکروسکوپ
تونلی روبشی استفاده کردند و با این کار توانستند با رزولوشن اتمی از
لایه‌ها در حین تشکیل تصویر بگیرند. نتایج نشان داد که به جای یک لایه صاف،
شبکه‌های مربعی شکل وجود دارند. این چیدمان اتمی پیچیده می‌تواند منجر به
تجدید نظر در تمام دانسته‌های محققان از این لایه‌ها گردد.

اکسیدها را می‌توان با هم ترکیب کرد و به یک نتیجه خاص رسید. برای مثال دو
اکسید می‌توانند به صورت جداگانه عایق باشند اما زمانی که با هم ترکیب
می‌شوند منجر به پوششی رسانا گردند. با بررسی اتمی اکسیدها محققان قادرند
آنها را به نحوی با هم ترکیب کنند که به یک پوشش بهینه برسند تا از آن در
فناوری‌های پیشرفته نظیر ترانزیستورها استفاده کنند.

یکی از محققان این پروژه می‌گوید استفاده از این مواد می‌تواند مسیر
تازه‌ای در توسعه پردازشگرهای کامپیوتر، ادوات ذخیره انرژی و مبدل‌های
انرژی ایجاد کند و همچنین درک ما را از کنترل این مواد فزونی بخشند. از
آنجایی که محدودیت‌های موجود در استفاده از سیلیکون به شکلی است که به زودی
در استفاده از این ماده مشکلاتی بوجود می‌آید، محققان به‌دنبال
جایگزین‌هایی برای این ماده هستند.