La ferroélectricité glissante confère aux matériaux ferroélectriques des caractéristiques sans fatigue. Crédit : NIMTE
Des chercheurs de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des groupes de recherche de l'Université des sciences et technologies électroniques de Chine et de l'Université Fudan, ont développé un matériau ferroélectrique sans fatigue basé sur le glissement. ferroélectricité. L'étude est publiée dans Science.
Les matériaux ferroélectriques ont une polarisation spontanée commutable qui peut être inversée par un champ électrique externe, largement appliqué aux dispositifs de mémoire non volatile, de détection et de conversion d'énergie.
En raison du mouvement ionique hérité de la commutation ferroélectrique, une fatigue de polarisation ferroélectrique se produit inévitablement dans les matériaux ferroélectriques conventionnels à mesure que le nombre de cycles d'inversion de polarisation augmente. Cela peut entraîner une dégradation des performances et une défaillance du dispositif, limitant ainsi les applications pratiques des matériaux ferroélectriques.
Pour résoudre ce problème de fatigue, les chercheurs ont développé un système ferroélectrique sans fatigue basé sur la ferroélectricité glissante. Un 3R-MoS bicouche2 Le dispositif à double porte a été fabriqué en utilisant la méthode de transport de vapeur chimique.
Après 106 Lors de cycles de commutation avec différentes largeurs d'impulsion allant de 1 ms à 100 ms, les dipôles de polarisation ferroélectriques n'ont montré aucune perte, indiquant que l'appareil conservait toujours ses performances de mémoire.
Comparé aux dispositifs ferroélectriques commerciaux, ce dispositif présente un temps de contrainte total supérieur de 105 s dans un champ électrique, démontrant son excellente endurance.
Grâce à un nouveau modèle de potentiel d'apprentissage automatique, des calculs théoriques ont révélé que la propriété sans fatigue de la ferroélectricité glissante peut être attribuée à ses défauts chargés immobiles.
Ce travail fournit une solution innovante à la dégradation problématique des performances des ferroélectriques conventionnels.
Plus d'information:
Renji Bian et al, Développement de ferroélectriques résistants à la fatigue utilisant une commutation coulissante intercouche, Science (2024). DOI : 10.1126/science.ado1744. www.science.org/doi/10.1126/science.ado1744
Fourni par l'Académie chinoise des sciences
Citation: Des scientifiques développent un matériau ferroélectrique sans fatigue (6 juin 2024) récupéré le 6 juin 2024 sur
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