Materiaalwetenschappers aan de Universiteit van Californië, Irvine en andere instellingen hebben een baanbrekende ontdekking gedaan in de studie van oxide-heterostructuren, stoffen die het potentieel hebben om geavanceerde elektronica te revolutioneren, geheugentechnologieën en fotovoltaïsche energie.

In een artikel dat vandaag is gepubliceerd in Natuur Nanotechnologie , de onderzoekers rapporteren de directe waarneming van een anisotrope geleiding op een ferro-elektrisch-isolator-interface.

Met behulp van scanning probe en transmissie-elektronenmicroscopie technieken, het team ontdekte dat geleiding langs het grensvlak sterk richtingsafhankelijk gedrag vertoont met betrekking tot de oriëntatie van gestreepte ferro-elektrische domeinen in de dunne film van bismutferriet op een terbiumscandaatsubstraat. De interface geleidt wanneer de meting parallel aan de domeinstrepen van 109° wordt uitgevoerd, maar isoleert wanneer gemeten in een loodrechte richting.

Volgens de corresponderende auteur Xiaoqing Pan, directeur van het Irvine Materials Research Institute en UCI-hoogleraar materiaalwetenschap en techniek, deze eigenschap is voordelig omdat het modulatie van geleidbaarheid mogelijk maakt door polarisatieomschakeling, waardoor ongekende controle over meerdere vrijheidsgraden mogelijk is en het ontwerp van nieuwe functionaliteiten in micro-elektronica wordt vergemakkelijkt.

"Hoewel ons werk zich richt op dit bismut-ferrietmateriaal, deze kennis kan worden uitgebreid tot soortgelijke ferro-elektrische systemen, " zei hij. "We geloven dat onze resultaten een mogelijkheid zullen openen om nieuwe op ferro-elektrische apparaten te realiseren, die op een wezenlijk andere manier zou functioneren dan de huidige technologieën."