有史以来最薄的具有铁电特性的独立薄膜

日本名古屋大学未来材料与系统研究所的有史有铁研究人员成功合成了厚度为1.8纳米的钛酸钡(BaTiO3)纳米片，这是最薄自支撑薄膜有史以来最薄的厚度。鉴于厚度与功能相关，具电特独立他们的薄膜发现为更小、更高效的有史有铁设备打开了大门。该研究发表在《先进电子材料》杂志上。最薄

开发具有新电子功能的具电特独立更薄材料是一个竞争激烈的研究领域。这种设备在铁电材料中尤其重要，薄膜铁电材料具有可以被电场反转的有史有铁极化。这种反转极化的最薄能力使这些材料可用于记忆和振动发电。

然而，具电特独立随着这些设备中使用的薄膜材料变得越来越小，它们表现出意想不到的有史有铁特性，使它们的最薄工业用途变得复杂。一个大问题是具电特独立“尺寸效应”，因为当材料的厚度减少到几纳米时，它的铁电特性就会消失。

现在，由MinoruOsada教授（他/他）领导的名古屋大学材料化学系和可持续性材料与系统研究所(IMASS)的团队成功合成了具有铁电性能的无缺陷BaTiO3纳米片，厚度为使用水溶液工艺的1.8nm。结果是有史以来最薄的独立薄膜。尽管薄膜很薄，但它表现出铁电特性，代表了在制造薄的铁电活性薄膜方面的一个重要突破。

“然而，对于典型的铁电材料BaTiO3，很难通过常规合成方法合成纳米片。因此，有必要开发一种新的合成方法，”Osada说。“一般来说，BaTiO3的合成需要一个煅烧过程，需要1,000°C或更高的温度。相比之下，我们使用我们的工艺在60°C的低温下合成BaTiO3纳米片。由于薄膜的厚度可以是使用这种方法通过改变反应时间来控制，实现了具有两到六个晶格的纳米片的合成。”

“如果可以在铁电体中合成厚度为几纳米的纳米片，则有望发现新的特性和应用。我们的发现应该为存储器和电容器等器件的小型化提供重要技术，”他继续说道。

“由于现有技术在材料和工艺方面已经达到了极限，因此像我们这样的技术是必不可少的。它们通过新材料和工艺显着提高性能和技术创新。”