如果您認為以理想順序完美成分的能力僅是在廚房中有用的技能,那您將是錯誤的。
根據康奈爾大學的一項研究,為了設計電子產品的最佳薄膜,必須完善非常規三明治製作的藝術。
一組研究人員發現,以完美順序組裝原子層是開發理想的氧化物薄膜的訣竅,因為它們具有超導性,磁性和鐵磁性的特性。換句話說,薄膜可以在應用磁場並形成永久磁鐵時可以改變電阻,從而使它們適用於多種設備。
薄膜專家Darrell Schlom領導了這項研究。他的實驗室使用一種稱為Molecular Beam外延的“三明治製造”方法,以精確的順序將薄膜逐層組裝,在過程中,Schlom表示與噴塗片不同,而是原子。
合著者Lena Kourkoutis檢查了這種方法,發現所得的樣品缺少一層氧化鍶。直到最近的這項研究發現,當使用不同的原子分層方法對Ruddlesden-Popper膜使用不同的原子分層方法時,這一缺失的層一直被忽略了多年。
“想像一下,將兩個肉餡餅放在麵包上,然後是一層麵包,另外兩個肉餡餅,卻發現由此產生的三明治只有一個在麵包層下方的肉餡餅,三個肉組成,”第一作者等同據研究的發現,氧化鍶層不是應該的位置。
事實證明,一層鈦原子滲入氧化鍶層中,因此第一層氧化鍶終止於表面。因此,研究人員通過放下額外的肉餅(氧化鍶)來完善該方法。這將使電子設備的薄膜更精確地開發。
Argonne National Laboratory的June Lee撰寫了一篇競爭論文,該論文與Schlom小組的研究同一周發表,得出了相同的結論。
施洛姆說:“我們的夢想是用原子精度控制這些材料。” “我們認為,控制魯德斯頓 - 珀珀之間的界面將導致異國情調且潛在的新興特性。”
使用這種方法,而不是常規的三明治製作方法,將使物理學家能夠更有效地利用薄膜的特性。該論文描述瞭如何完善氧化物膜的生長,並在自然傳播中發表。