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我國學(xué)者發(fā)明“極化二極管”
2020-09-19 12:44:22 來源: 新華網(wǎng)
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  新華社合肥9月19日電(記者徐海濤)二極管是現(xiàn)代電子工業(yè)最重要的元器件之一,在電視、電腦、手機(jī)、照明、汽車、機(jī)械、集成電路等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。近期,中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院盛志高研究團(tuán)隊(duì)與中科院物理研究所等機(jī)構(gòu)學(xué)者合作,發(fā)明出一種新型的“極化二極管”,有望成為未來電子工業(yè)的基礎(chǔ)元器件。

  “現(xiàn)代電子學(xué)中常見的二極管其實(shí)是基于傳導(dǎo)電荷的電流二極管,它借助電流的大小來表達(dá)1和0,從而實(shí)現(xiàn)對信息的存儲、運(yùn)算等操作,這也是信息科技的基礎(chǔ)?!笔⒅靖哐芯繂T說,他的研究團(tuán)隊(duì)近年來一直嘗試開辟另一條道路,基于非傳導(dǎo)電荷形成的極化電壓的高低來表達(dá)1和0,使其也成為傳遞信息的媒介。

  近期,他們通過電疲勞的方法,在介電材料鈦酸鍶中引入適量的氧空位。這些氧空位與其周圍的電子組成“極化子”,這些“極化子”在電場作用下可以形成電極化。然后,通過制備金屬鈦與疲勞鈦酸鍶組成的異質(zhì)結(jié),構(gòu)建出一種具有整流效應(yīng)的元器件。

  研究人員借助穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場大科學(xué)裝置,對該元器件進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)對其施加負(fù)電場時(shí),界面形成了一個(gè)非常弱的極化;施加正電場時(shí),界面形成了一個(gè)非常強(qiáng)的極化。這一非對稱性關(guān)系表明,該器件具有極化整流效應(yīng),是一種電壓型的“極化二極管”。

  據(jù)介紹,這種“極化二極管”在信息的存儲、運(yùn)算以及高壓電傳輸?shù)确矫?,具有重要的潛在?yīng)用價(jià)值,目前已申請發(fā)明專利。近期,美國化學(xué)會旗下學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用材料與界面》發(fā)表了這項(xiàng)研究成果。

【糾錯(cuò)】 責(zé)任編輯: 王佳寧
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