Физики из Австралии создали невозможный металл

5 Июля 2019

МОСКВА, 5 июля. Физики из Австралии выяснили, что соединение вольфрама и теллура одновременно обладает и металлическими свойствами, и являет собой ферроэлектрик, один из материалов будущего. Этот сплав может стать основой для сверхэкономичных компьютеров, пишут ученые в журнале Science Advances.

Еще в шестидесятых годах идеалисты предсказали, что ферроэлектрические иридии должны существовать, однако мы смогли создать их только сейчас. Другие многослойные металлические материалы тоже должны обладать подобными свойствами, и мы планируем озвучивать их поиски, — рассказывает Панкадж Шарма (Pankaj Sharma) из университета Нового Южного Уэльса в Сиднее (Австралия).

Оксид гафния и некоторые другие природные материалы, такие как соли винной кислоты, бария и титана, обладают необычным свойством – сплавы в них распределены неравномерно, причем их положением можно заправлять, используя сильные электрические поля.

Благодаря этому свойству кристаллы подобных веществ, которые физики считают ферроэлектрики или сегнетоэлектрики, можно использовать в качестве памяти будущего, информация в которой вносится в виде положения подобных кучек электронов. 8 июня 2017, 10:49Физики создали первый плоский двухмерный магнит

Она будет работать с такой же скоростью, как и современная ОЗУ, но при этом она не будет скрывать информацию при отключении питания, и будет почти вечной по сравнению с флеш-чипами. Вдобавок, чтение и запись подробная информации потребует крайне небольших порций настойчивости по сравнению с кремниевыми триодами и магнитными дисками, что заметно уменьшит аппетиты компьютеров будущего.

Все существующие материалы подобного типа, как отмечает Шарма, отличаются одной общей чертой – все они относятся к категории селенов или диэлектриков и ни один из них не представляет собой металл. Несмотря на то, что теория допускает бытие таких материалов, многие исследователи не верили в то, что их можно создать на практике, так как их металлическая половина должна была глушить ферроэлектрические свойства.

Австралийские физики выяснили, что подобные невозможные металлы все же существуют, и при этом они сохраняют свои свойства при комнатной температуре, экспериментируя с еще одним видом материалов будущего, сплавом из полупроводника и вольфрама.

Он относится к числу так называемых вейлевских полуметаллов. По своей сути эти материалы представляют собой трехмерные аналоги графена, электроны в которых, как и в самом нобелевском углероде, ведут себя как так называемые фермионы Вейля, частицы, которые не отличаются массой, но при этом имеют заряд.

Этот полуметалл, как отмечают исследователи, состоит из упорядоченных слоев металла – вольфрама – и теллура, элемента с полупроводниковыми свойствами. Эта особенность, а также то, что теллурид вольфрама отличается металлическими свойствами и при комнатной температуре, натолкнула ученых на мысль, что данное соединение может иметь и ферроэлектрические свойства.

Они проверили свои подозрения, вспоить и вскормил несколько кристаллов WTe2 в своей лаборатории и изучив то, как были распределены электроны по их толще при помощи атомно-силового и пьезоэлектрического микроскопа. 9 апреля, 12:00Физики из России выяснили, как создать триммер c отрицательной емкостью

К большому удивлению учителей, данный сплав проявлял ферроэлектрические свойства не только при ультранизких температурах, но и сохранял их в комнатных условиях. При этом он был очень стабильным и не менял своих свойств на протяжении длительного медли.

В прошлом, как предполагают ученые, их коллеги не лицезрели подобных свойств у теллурида вольфрама по той причине, что они экспериментировали с тонкими пленками, чья поверхность быстро окисляется при контакте с воздухом и превращается в аморфный, а не кристаллический материал.

Используя кусочки из этого материала, ученые намерили прототипы ячеек памяти и лёгкого записали, а потом и считали из них информацию, поменяв характер распределения электронов внутри них. Это подтвердило, что сплав вольфрама и полупроводника действительно представляет собой ферроэлектрик, и указало на то, что другие материалы со похожей структурой могут обладать подобными свойствами.

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Физики из Австралии создали невозможный металл

комментарии (0)

Другие интересные новости

Фильм "Партнеры" победил в конкурсе короткометражного кино ММКФ