Международная команда учёных из Центра имени Гельмгольца в Берлине, Свободного университета Берлина, CEMES-CNRS в Тулузе, Университета Пикардии в Амьене и Института Йозефа Стефана в Любляне создала новый способ формирования и управления наноструктурами. Эта разработка может привести к появлению сверхплотного хранения данных и энергоэффективных полевых транзисторов.
Учёные изготовили наноструктуры титаната бария (BaTiO3) трапециевидной формы размером 30-60 нанометров на кремниевой подложке. Важным шагом стало точное управление формированием этих наноостровков посредством настройки первого этапа пассивации кремниевой пластины.
Внутри каждого наноостровка поле поляризации сжимается стенками структуры, образуя текстуру, напоминающую вихревой поток жидкости, втекающий в сужающуюся воронку. Линии поля сходятся к центру основания, формируя эффект закручивающегося вихря. Вихревой компонент вокруг оси наноострова создает хиральность.
Учёные обнаружили, что созданные структуры имеют стабильные поляризационные области, которые можно изменять электрическим полем. Для изучения этих областей использовались вертикальная и латеральная микроскопия пьезоэлектрического отклика и просвечивающая электронная микроскопия.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Учёные показали, что созданные наноструктуры имеют особенные свойства, применимые для разработки новых типов энергосберегающих устройств памяти и логических элементов. Важно также то, что наноструктуры совместимы с кремниевой технологией, упрощая их интеграцию в существующие электронные устройства.
Открытие является важным шагом вперёд в области наноэлектроники и может привести к появлению нового поколения устройств с улучшенными характеристиками и меньшим энергопотреблением. Учёные планируют продолжить работу над оптимизацией процесса создания наноостровков и изучением их свойств для последующего применения в практических устройствах.