Российские учёные придумали, как обработать циркониевые элементы, чтобы увеличить их способность сохранять электрический заряд
Учёные из Красноярска разработали методику для создания наноструктурных материалов на основе диоксида циркония, которые могут значительно улучшить работу электроники. Благодаря новому синтезу в вакуумной камере при очень низком давлении, удалось увеличить количество кислородных вакансий в материале, что делает его перспективным для использования в запоминающих устройствах и транзисторах.
Диоксид циркония, особенно в виде тонких плёнок или наночастиц, интересен тем, что его способность проводить ток можно регулировать, что особенно полезно для энергонезависимой памяти и других электронных устройств. Однако его использование в электронике затруднено из-за сложности создания материала с высоким числом кислородных вакансий. Обычно при комнатной температуре диоксид циркония возвращается к состоянию с низкой проводимостью, но новый метод позволяет поддерживать нужную фазу материала даже при таких условиях.
Специалисты из Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» и Сибирского федерального университета разработали технологию, позволяющую стабильно поддерживать тетрагональную фазу диоксида циркония при комнатной температуре. Они использовали плазму аргона и кислород в вакуумной камере, изменяя давление для контроля концентрации кислорода. В результате доля тетрагональной фазы увеличилась с 11% до 53%, что свидетельствует о большем количестве свободных участков для перемещения заряда. Это открывает возможности для создания проводящих элементов на основе диоксида циркония в промышленных масштабах.
По словам Леонида Федорова, научного сотрудника Красноярского научного центра СО РАН, следующими шагами будут детальные исследования влияния кислородных вакансий на электрофизические и магнитные свойства диоксида циркония. Эти исследования помогут создать более эффективные электронные устройства нового поколения, способные «переключаться» между проводящим и непроводящим состояниями.