Lennon y McCartney. Abbott y Costello. Mantequilla de maní y mermelada.
Piense en la mitad de cualquier dúo famoso, y la otra mitad probablemente le viene a la mente. No solo se complementan entre sí, sino que juntos funcionan mejor.
Lo mismo es cierto en el floreciente campo de los materiales electrónicos de óxido. Con una amplia gama de comportamientos, incluidos los electrónicos, magnéticos y superconductores, estos materiales multifuncionales están preparados para expandir la forma en que pensamos sobre las funciones de los dispositivos electrónicos tradicionales basados en siliciocomo teléfonos celulares o computadoras.
Sin embargo, hasta ahora, faltaba un aspecto crítico, uno que complementa la función de los electrones en la electrónica de óxido. Y un equipo dirigido por el científico de materiales de la Universidad de Wisconsin-Madison Chang-Beom Eom ha observado directamente que falta la segunda mitad deldúo necesario para mover los materiales electrónicos de óxido hacia adelante.
Se llama un gas de agujero bidimensional, una contraparte de algo conocido como gas de electrones bidimensional. Durante más de una década, los investigadores han reconocido que era posible un gas de agujero, pero no han podido crearloexperimentalmente.
Escribiendo hoy 5 de febrero de 2018 en el diario Materiales de la naturaleza , Eom y sus colaboradores proporcionaron evidencia de un agujero de gas coexistiendo con el gas de electrones. Diseñaron un material ultradelgado, conocido como una estructura de película delgada, específicamente para esta investigación.
"El gas del agujero 2D no fue posible principalmente porque no se podían cultivar cristales lo suficientemente perfectos", dice Eom, profesor de Theodore H. Geballe y profesor distinguido de ciencia e ingeniería de materiales de Harvey D. Spangler. "En el interior, había defectosque mató el agujero de gas "
Eom es un experto mundial en crecimiento de materiales, utilizando técnicas que le permiten construir meticulosamente o "crecer" cada capa de un material con precisión atómica. Esa experiencia, combinada con la comprensión de la interacción entre capas en su estructura, fueclave para identificar el gas evasivo del agujero 2D.
"Pudimos diseñar la estructura correcta y hacer cristales casi perfectos, todo sin defectos que degraden el gas del agujero", dice.
También importante para identificar el gas del agujero fue la forma casi simétrica en la que Eom ensambló las diversas capas, algo así como un sándwich de club. Mientras que otros investigadores han hecho el material en una estructura de dos capas, Eom diseñó una triple capa.Alternó capas de óxido de estroncio y dióxido de titanio en la parte inferior, luego capas de óxido de lantano y óxido de aluminio, luego agregó capas adicionales de óxido de estroncio y dióxido de titanio en la parte superior.
Como resultado, el gas del agujero se forma en la interfaz de las capas en la parte superior, mientras que el gas de electrones se forma en la interfaz de las capas en la parte inferior, la primera demostración de un par complementario muy poderoso.
Así como la gente hace 50 años probablemente no podría haber imaginado comunicarse a través de dispositivos inalámbricos, el avance establece una plataforma que puede habilitar nuevos conceptos-aplicaciones que hoy permanecen más allá de nuestros sueños más locos.
"No solo estamos mejorando el rendimiento de los dispositivos", dice Eom. "Entonces, no estamos mejorando un teléfono celular, por ejemplo, sino imaginando un dispositivo completamente nuevo hecho posible por este avance. Este es el comienzo de un emocionantenuevo camino."
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Original escrito por Renee Meiller. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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