Man mano che i dispositivi elettronici diventano progressivamente più piccoli, la tecnologia che li alimenta deve diventare più piccola e sottile.

Una delle principali sfide che gli scienziati devono affrontare nello sviluppo di questa tecnologia è trovare materiali che possano funzionare bene con dimensioni ultrasottili. Ma ora, I ricercatori di Berkeley pensano di poter avere la risposta.

Guidati da Sayeef Salahuddin, professore di ingegneria elettrica e informatica, e lo studente laureato Suraj Cheema, un team di ricercatori è riuscito a far crescere sul silicio un materiale ultrasottile che dimostra una proprietà elettrica unica chiamata ferroelettricità. I risultati del duo sono stati pubblicati nel numero del 22 aprile di Natura .

La ferroelettricità si riferisce a una classe di materiali che non solo possono raggiungere la polarizzazione elettrica spontanea, ma anche invertire la sua direzione quando esposto a un campo elettrico esterno, che è promettente per l'elettronica.

La svolta del team dimostra gli effetti ferroelettrici su un materiale spesso solo 1 nanometro, equivalente alla dimensione di soli due mattoni atomici. Di conseguenza, il materiale può alimentare in modo efficiente il più piccolo dei dispositivi con minori quantità di energia.

"Stiamo realizzando dispositivi informatici sempre più piccoli, sempre più piccolo, " Salahuddin ha detto. "Non si desidera utilizzare materiali spessi, perchè non hai lo spazio Con il nostro materiale ferroelettrico, non devi davvero preoccuparti dello spazio."

In precedenza, i ricercatori hanno stabilizzato con successo la ferroelettricità in materiali sempre più sottili. Ma al di sotto di circa 3 nanometri, "la ferroelettricità diminuisce nei materiali ferroelettrici convenzionali, " disse Cheema.

Fino ad ora. Il team di Berkeley ha coltivato ossido di afnio drogato, uno spessore di un nanometro, sul silicio. Non solo il materiale ultrasottile ha dimostrato ferroelettricità, ma l'effetto era in realtà più forte del materiale di diversi nanometri più spesso:una "svolta fondamentale" nel campo della ferroelettricità, ha detto Salahuddin.

La scoperta potrebbe portare alla creazione di batterie e sensori più avanzati. Ma il lavoro è particolarmente promettente per la memoria e i chip logici nei computer.

La scoperta della ferroelettricità in film di appena 1 nanometro di spessore significa che queste celle di stoccaggio potrebbero essere ridimensionate a dimensioni inferiori a quelle che si pensava fosse possibile prima.

"Possiamo coltivare materiali ferroelettrici che possono essere utilizzati oggi nella produzione di chip per computer, "Ha detto Salahuddin.