(Noticias de Nanowerk) Los científicos e ingenieros han estado presionando durante la última década para aprovechar un esquivo material ferroeléctrico llamado óxido de hafnio, o hafnia, para marcar el comienzo de la próxima generación de memoria informática. Un equipo de investigadores, incluido Sobhit Singh de la Universidad de Rochester, publicó un Actas de la Academia Nacional de Ciencias estudiar (“Purificación de la fase estructural de HfO a granel.2:Y mediante ciclos de presión”) que describe el progreso hacia la disponibilidad de hafnia ferroeléctrica y antiferroeléctrica a granel para su uso en una variedad de aplicaciones. En una fase cristalina específica, la hafnia exhibe propiedades ferroeléctricas, es decir, polarización eléctrica que puede cambiarse en una dirección u otra aplicando un campo eléctrico externo. Esta característica se puede aprovechar en la tecnología de almacenamiento de datos. Cuando se utiliza en informática, la memoria ferroeléctrica tiene la ventaja de no volatilidad, lo que significa que conserva sus valores incluso cuando está apagada, una de las varias ventajas sobre la mayoría de los tipos de memoria que se utilizan en la actualidad. En una fase cristalina específica, el óxido de hafnio, o hafnia, exhibe propiedades ferroeléctricas que los científicos han estado tratando de aprovechar durante años. Los teóricos de la Universidad de Rochester ayudaron a dar un paso importante hacia la disponibilidad de hafnia ferroeléctrica y antiferroeléctrica a granel para su uso en una variedad de aplicaciones, incluida la informática de alto rendimiento. (Imagen: Ilustración de la Universidad de Rochester / Michael Osadciw) "Hafnia es un material muy interesante debido a sus aplicaciones prácticas en tecnología informática, especialmente para el almacenamiento de datos", dice Singh, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica. “Actualmente, para almacenar datos utilizamos formas de memoria magnética que son lentas, requieren mucha energía para funcionar y no son muy eficientes. Las formas ferroeléctricas de memoria son robustas, ultrarrápidas, más baratas de producir y más eficientes energéticamente”. Pero Singh, que realiza cálculos teóricos para predecir las propiedades de los materiales a nivel cuántico, dice que la hafnia en masa no es ferroeléctrica en su estado fundamental. Hasta hace poco, los científicos sólo podían llevar la hafnia a su estado ferroeléctrico metaestable cuando la deformaban como una película delgada bidimensional de espesor nanométrico. En 2021, Singh formó parte de un equipo de científicos de la Universidad de Rutgers que consiguió que la hafnia permaneciera en su estado ferroeléctrico metaestable aleando el material con itrio y enfriándolo rápidamente. Sin embargo, este enfoque tenía algunos inconvenientes. "Se necesitó mucho itrio para llegar a la fase metaestable deseada", dice. “Entonces, si bien logramos lo que buscábamos, al mismo tiempo obstaculizamos muchas de las características clave del material porque introdujimos muchas impurezas y desorden en el cristal. La pregunta fue: ¿cómo podemos llegar a ese estado metaestable con la menor cantidad de itrio posible para mejorar las propiedades del material resultante? En el nuevo estudio, Singh calculó que aplicando una presión significativa, se podría estabilizar la hafnia en masa en sus formas metaestables ferroeléctricas y antiferroeléctricas, las cuales son intrigantes para aplicaciones prácticas en tecnologías de almacenamiento de energía y datos de próxima generación. Un equipo dirigido por la profesora Janice Musfeldt de la Universidad de Tennessee, Knoxville, llevó a cabo experimentos de alta presión y demostró que, a la presión prevista, el material se convertía en la fase metaestable y permanecía allí incluso cuando se eliminaba la presión. "Este es un excelente ejemplo de colaboración teórico-experimental", dice Musfeldt. El nuevo enfoque requirió sólo aproximadamente la mitad de itrio como estabilizador, mejorando así considerablemente la calidad y pureza de los cristales de hafnia cultivados. Ahora, Singh dice que él y los otros científicos presionarán para usar cada vez menos itrio hasta que encuentren una manera de producir hafnia ferroeléctrica a granel para su uso generalizado.

• Distribución de relaciones públicas y contenido potenciado por SEO. Consiga amplificado hoy.
• PlatoData.Network Vertical Generativo Ai. Empodérate. Accede Aquí.
• PlatoAiStream. Inteligencia Web3. Conocimiento amplificado. Accede Aquí.
• PlatoESG. Carbón, tecnología limpia, Energía, Ambiente, Solar, Gestión de residuos. Accede Aquí.
• PlatoSalud. Inteligencia en Biotecnología y Ensayos Clínicos. Accede Aquí.
• Fuente: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news3/newsid=64475.php