Ученые научились создавать более "быстрые" электронные платы при помощи кислорода

Оказывается, менеджеры отелей и материаловеды имеют много общего — они ищут способ, как поступать со свободными местами или вакансиями. Исследователи из Департамента Национальной лаборатории энергетики Аргоннской лаборатории США обнаружили, что можно использовать небольшой электрический ток, чтобы заставить так называемые кислородные вакансии кардинально изменить проводимость тонких пленок оксида. Открытие открывает новые горизонты для нашего понимания того, как кислородсодержащие материалы могут быть полезны для новой электроники, катализаторов и многого другого.

Ученые всегда ищут необычное поведения в материалах, которое могло бы лечь в основу новых технологий. Оксиды представляют собой класс материалов,  интересный тем, что они иногда демонстрируют такое необычное поведение — переключение между изолятором и проводящим материалом, изменение магнитных свойств и даже сверхпроводимость - превращение в идеальный проводник электричества, без какой-либо потери в виде тепла. Учёные думают, что эти необычные свойства связаны с вакансиями кислорода.

Структура оксида - повторяющаяся кристаллическая решетка с атомами кислорода, но иногда встречаются пустоты, где атом кислорода отсутствует. Команда исследователей хотела узнать, можно ли управлять вакансиями с помощью альтернативного метода. Они построили специальный блок из двух слоёв: оксида индия на верхней части и стабилизированный оксид иттрия с диоксидом циркония на нижней. Когда учёные приложили небольшое электрическое поле, они наблюдали вдоль границы между блоками электрическую проводимость на два порядка выше! Эффект является обратимым: то есть, при отключении поля, всё возвращается к первоначальному, менее проводящему состоянию.

"Это открытие сыграет революционную роль в электронике и химии катализаторов, например,  для расщепления воды и углекислого газа", - сказал участник исследования Истмэн.