Científics, han creat els polsos electromagnètics més potents del món a freqüències de terahertz (THz) per treballar d'una forma controlada, com un material d'emmagatzematge de dades canvia de forma física. Aquest descobriment podria contribuir a fer dispositius de memòria molt més petits.
Els discs compactes, tot i estar fora de moda, poden haver inspirat la pròxima generació de nano-tecnologia informàtica. Una capa de vidre en un CD consisteix en un material de canvi de fase que pot codificar informació gràcies als polsos de llum.
Els materials de canvi de fase excitats per impulsos elèctrics -en lloc de la llum- oferiran noves tecnologies per les memòria amb un funcionament més estable i més ràpid respecte el que es possible en molts dispositius actuals de memòria. A més, reduir els llocs de memòria en els materials de canvi de fase, podria augmentar la densitat de la memòria. Però això continua sent un repte a causa de la dificultat que hi ha per controlar els processos de cristal·lització i amorfecció (fusió).
Per abordar aquest assumpte en un article de Physical Review Letters, un equip de científics liderats per la Universitat de Kyoto, van observar el creixement a escala nanomètrica de cristalls individuals en un material de canvi de fase compost de germanium, antimony i tellurium-o GST, després d'aplicar freqüències de Terahertz (THz) amb polos disparadors d'alta potència .
Una de les raons de la cristal·lització i amorfització del GST sota un camp elèctric difícils de controlar, són els efectes de la difusió del calor a escala de micròmetres associats a les entrades elèctriques, que també contribueixen a la cristal·lització. Afortunadament, les tecnologies en freqüències de Terahertz, han madurat fins al punt que es poden utilitzar polsos curts per generar forts camps elèctrics suprimint els efectes del calor.
Hirori i els seus companys, van desenvolupar un generador de pols en freqüències de Terahertz que proporcionaven pulsacions ultracongelades i molt intenses a través d'un parell d'antenes amb l'or (Au) com a material. Aquests polsos van crear un camp elèctric a la mostra del GST comparable al d'un dispositiu elèctric. És important destacar que aquest enfocament va reduir considerablement la difusió de la calor a causa de la duració extremadament curta dels polsos a freqüència de Terahertz (al voltant d'1 picosegon). Això, permet un fi control sobre la velocitat i la direcció de la cristal·lització del GST. això va permetre que una regió de cristal·lització créixer en línia recta entre les antenes d'or en direcció al camp, a uns pocs nanòmetres.
Quan l'equip va realitzar un gradual seguiment del canvis en la cristal·lització, mentre augmentava el nombre de polsos a freqüències de Terahertz, es van sorprendre al descobrir que després d'un cert punt, la conductivitat del cristall es va accelerar ràpidament en lloc d'augmentar amb l'augment de la força de la freqüència a Terahertz. Els investigadors van plantejar la hipòtesi que els electrons que salten entre els estats del cristall afegeixen una font inesperada de calor al sistema, que augmenta la cristal·lització.
Aquest experiment revela com es pot aconseguir a nivell de nanoescala un creixement controlat per la direcció de cristalls en el GST. També s'ha identificat un fenomen que hauria d'ajudar en el disseny dels nous dispositius i, en definitiva, adonar-se del ràpid potencial i la informació digital estable que aquest material promet.
Font: Universitat de Kyoto
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada