Los óxidos metálicos de transición TMO son materiales tecnológicamente importantes ampliamente estudiados, debido a sus complejas interacciones electrónicas, lo que resulta en una gran variedad de fenómenos colectivos. Los efectos de la memoria en los TMO han suscitado una gran cantidad de interés, siendo ambos de interés científico fundamentaly significado tecnológico.
El Dr. Amos Sharoni del Departamento de Física de la Universidad de Bar-Ilan y el Instituto de Nanotecnología y Materiales Avanzados BINA, ahora ha descubierto un nuevo tipo de efecto de memoria, no relacionado con los efectos de memoria reportados previamente.
El Dr. Sharoni, junto con su estudiante Naor Vardi, y apoyado por el modelado teórico de Yonatan Dubi de la Universidad Ben-Gurion en el Negev, utilizó un diseño experimental simple para estudiar los cambios en las propiedades de dos TMO, VO2 y NdNiO3, quese someten a una transición de fase de aislante de metal. Sus resultados, recién publicados en la revista Advanced Materials, no solo demuestran un nuevo fenómeno sino que, lo que es más importante, también proporcionan una explicación de su origen.
memoria de inversión de rampa
Las transiciones de aisladores metálicos son transiciones de un metal material con buena conductividad eléctrica de cargas eléctricas a un aislante material donde la conductividad de las cargas se suprime rápidamente. Estas transiciones se pueden lograr mediante una pequeña variación de parámetros externos como la presióno temperatura.
En el experimento de Sharoni, cuando se calientan, los TMO estudiados transitan de un estado a otro, y sus propiedades experimentan un cambio, comenzando en un área pequeña donde las "islas" se desarrollan y luego crecen, y viceversa durante el enfriamiento, similar a la coexistenciade hielo y agua durante la fusión. Sharoni enfrió sus muestras mientras la transición estaba en proceso, y luego examinó lo que sucedió cuando se recalentaron. Descubrió que cuando el óxido de metal recalentado alcanzó el punto de temperatura en el que se había producido el enfriamiento., en el estado de coexistencia de fase, se midió un aumento en la resistencia. Y este aumento en la resistencia se observó en cada punto diferente en el que se inició el enfriamiento. Este fenómeno previamente desconocido y sorprendente demuestra la creación de una "memoria".
Sharoni explica: "Cuando se invierte la rampa de temperatura, y la muestra se enfría en lugar de calentarse, el cambio de dirección crea una" cicatriz "donde haya un límite de fase entre las islas conductoras y aislantes. La secuencia de inversión de la rampa" cifra"en el TMO una" memoria "de la temperatura de inversión, que se manifiesta como una mayor resistencia." Además, es posible crear y almacenar más de una "memoria" en el mismo espacio físico.
Sharoni compara la creación de una "cicatriz" con el movimiento de las olas en la orilla del mar. Una ola se precipita por la playa y, cuando retrocede, deja un pequeño montículo de arena en el punto más alejado que alcanzó. Cuando la ola regresa, disminuye.y frena cuando llega al obstáculo del montículo en su camino. Sin embargo, si sigue una fuerte ola, se precipita sobre el montículo y lo destruye. De manera similar, Sharoni descubrió que calentar aún más el TMO le permite completar la transición y cruzar los límites marcados,"curando" las cicatrices e inmediatamente borrando la memoria. En contraste, el enfriamiento no las borra.
Tecnología y seguridad
Los resultados del trabajo de Sharoni tendrán un impacto importante en la investigación adicional, tanto experimental como teórica, y la simplicidad del diseño experimental permitirá a otros grupos que estudian sistemas relevantes realizar mediciones similares con facilidad.
La naturaleza de múltiples estados del efecto de memoria, por el cual más de una información puede coexistir en el mismo espacio, podría aprovecharse para la tecnología de memoria. Y aunque los datos borrados de la computadora no son seguros y pueden recuperarse, al menos parcialmente,por hackers talentosos, la propiedad de "borrar sobre la lectura" de este sistema podría hacer una contribución invaluable a las tecnologías de seguridad.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Bar-Ilan . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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