Ang mga pyramid ng silikon na may arkitekturang atomiko na may hindi pangkaraniwang mga magnetikong katangian

(a) Malapad at (b) pinalaki ang mga imahe ng gawa-gawang mga pyramid na Si. Ang apat na slope ay tumutugma sa mga facet surfaces ng Si {111}. May-akda: Ken Hathor

Ang mga mananaliksik mula sa Nari Institute of Science and Technology ay gumawa ng mga arrays ng silicon pyramids na may atomically makinis na coatings ng silikon na may hindi pangkaraniwang mga magnetikong katangian.

Ang mga ultra-maliit na integrated circuit ay nagbago ng mga mobile phone, gamit sa bahay, kotse at iba pang mga pang-araw-araw na teknolohiya. Upang higit pang gawing maliit ang electronics at paganahin ang mga advanced na tampok ang mga circuit ay dapat na mapagkakatiwalaan na gawa sa tatlong sukat. Ang pagkamit ng ultra-fine 3D control na hugis sa pamamagitan ng pag-ukit sa silikon ay mahirap, dahil kahit na ang pinsala sa antas ng atomic ay binabawasan ang pagganap ng aparato. Ang mga mananaliksik sa Nari Institute of Science and Technology (NAIST) ay nag-uulat ng isang bagong pag-aaral na isinagawa sa Paglago at disenyo ng kristal, ang silikon ay nakaukit upang kunin ang hugis ng atomically makinis na mga piramide. Ang patong ng mga silicon pyramid na ito na may isang manipis na layer ng iron ay nagbibigay ng mga magnetikong katangian na hanggang ngayon ay naging teoretikal lamang.

Ang mananaliksik na NAIST at nakatatandang may-akda ng pag-aaral na si Ken Hattory ay malawak na nai-publish sa larangan ng nanotechnology na kontrolado ng atomiko. Ang isa sa mga lugar ng pagsasaliksik ni Hattori ay upang mapabuti ang pagpapaandar ng teknolohiyang batay sa silikon.

“Ang Silicon ay ang trabahador ng mga modernong electronics dahil maaari itong kumilos bilang isang semiconductor o insulator, at ito ay isang mayamang sangkap. Gayunpaman, ang mga pagsulong sa teknolohikal sa hinaharap ay nangangailangan ng maayos na paggawa ng atomiko ng mga aparato sa tatlong sukat, “sabi ni Hattori.

Ewald's sphere at mutual lattice rods

Ang mga diagram na kumakatawan sa Ewald sphere at inverse lattices ng mga rod mula sa ibabaw ng pyramid na naglalarawan ng mga pattern ng diffraction. May-akda: Ken Hathor

Ang isang kumbinasyon ng karaniwang dry ukit at kemikal na pag-ukit ay kinakailangan upang makakuha ng mga arrays ng pyramidal silicon nanostructures. Sa ngayon, ang mga atomikong makinis na ibabaw ay lubhang mahirap ihanda.

“Ang aming inorder na hanay ng mga isosceles silicon pyramids ay pareho ang laki at may mga flat facet na eroplano. Kinumpirma namin ang mga resulta na ito sa pamamagitan ng mga pamamaraan ng diffraction ng electron na mababa ang enerhiya at microscopy ng electron, “paliwanag ng pinuno ng may-akda na si Aidar Irmimikov.

Ang isang ultrathin layer ng iron ay inilapat sa silikon upang maibahagi ang hindi pangkaraniwang mga magnetikong katangian. Ang oryentasyon ng antas ng atomic ng mga pyramids ay tinukoy ang oryentasyon – at sa gayon ang mga katangian – ng overlay ng iron.

“Ang epitaxial na paglaki ng bakal ay pinapayagan ang anisotropy ng form na nanofilm. Ang magnetization curve depende sa magnetikong larangan ay hugis-parihaba ang hugis, ngunit may mga breakpoint na sanhi ng asymmetric na galaw ng magnetic vortex na konektado sa tuktok ng piramide, “paliwanag ni Hattori.

Nalaman ng mga mananaliksik na ang curve ay walang mga breakpoint sa katulad na mga eksperimento na isinagawa sa flat silikon na pinahiran ng bakal. Ang iba pang mga mananaliksik ay may teoretikal na hinulaan ang isang maanomalyang kurba para sa mga hugis ng pyramid, ngunit ang mga siyentista ng NAIST ang unang ipinakita ito sa isang tunay na nanostructure.

“Papayagan kami ng aming teknolohiya na gumawa ng isang pabilog na magnetikong hanay sa pamamagitan lamang ng pag-aayos ng hugis ng substrate,” sabi ni Irmikimov. Ang pagsasama sa mga advanced na teknolohiya, tulad ng spintronics, na naka-encode ng impormasyon sa pamamagitan ng pag-ikot sa halip na pagsingil ng elektron ng elektron, ay magpapabilis sa pagpapaandar ng 3D electronics.

Sanggunian: “Ang Ataman ay isang arkitekturang silicon-pyramid ng solong-kristal na istraktura na sumusuporta sa paglaki ng epitaxial material at katangian ng magnetismo” Aidar Irmikimov, Liliani N. Pomasi, Azusa N. Hattori, Takaaki Higashi, Shunta Takahashi, Emilia Xiao Khashamavay Nobuyoshi Hasoita, Ai I. Osaka, Hidekazu Tanaka at Ken Hathor, Enero 5, 2021 Paglago at disenyo ng kristal.
DOI: 10.1021 / acs.cgd.0c01286

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang pinagmulan ng sunscreen na itim na mga butas at ang kaugnayan nito sa madilim na bagay

Ano ang pinagmulan ng mga itim na butas at paano nauugnay ang katanungang iyon sa isa pang misteryo, ano ang bagay ng kadiliman? ...

Ang mga pulso ng laser ay kumikilos bilang isang tool sa pagpoproseso ng grade pang-industriya

Ang isang plato ng silicon dioxide 350 μm makapal na may mataas na kalidad na mga slits ng baso na may diameter na 0.25...

Paano napupunta ang mga plastik na labi sa mga basura ng karagatan

Hinulaan ang mga alon ng posibilidad ng reaksyon sa mga labi (pulang kahon) ng mga labi ng dagat. Ang mga itim na kahon...

Makabagong at hindi mapanirang diskarte para sa pagtatasa ng materyal na ibinalik mula sa Mars

Isang imahe ng pamamahagi ng ilang mga elemento mula sa isa sa mga meteorite na sinuri ng pangkat. Kredito: IBeA / UPV /...

Ang mga paruparo ng dagat ay nakikipaglaban na sa proseso ng pagpapatatag ng South Sea

Ang isang kumbinasyon ng mga butterflies sa dagat "Balik sa Limacina”Kinuha sa panahon ng paglalayag sa dagat ng AMT27. Kredito: Lisette Mekkes &...

Newsletter

Subscribe to stay updated.