「これらのハイブリッド素材が何ができるのか、私たちはまだ理解し始めたばかりです」と、WSUの物理学博士課程の学生であるジュリー・ミラーは言います。ワシントン州立大学とノースカロライナ大学シャーロット校の研究者たちは、圧力をかけると劇的に変化する、柔らかくて層状の素材を発見しました。ワシントン州プルマンで発表されたこの画期的な発見は、データストレージに革命をもたらすことを約束します。
β-ZnTe(en)₀.₅と呼ばれるハイブリッドテルル化亜鉛ベースの素材は、圧力をかけると驚くべき構造変化を起こします。これらの変化により、相変化メモリの有力な候補となります。このタイプの超高速で長寿命のデータストレージは、一定の電源を必要としません。
この素材は、テルル化亜鉛とエチレンジアミンの交互の層で構成されています。WSUの物理学教授であるマット・マクラスキーは、その構造をサンドイッチに例えています。「セラミックとプラスチックの層が何度も積み重ねられていると想像してください」と彼は言いました。「圧力をかけると、柔らかい部分が硬い部分よりも多く崩壊します。」
ダイヤモンドアンビルセルと新しいX線システムを使用して、研究者たちは比較的低い圧力で2つの相転移を観察しました。構造は劇的に変化し、最大8％縮小しました。これらの転移は、素材の物理的特性を劇的に変化させる可能性があります。
ジュリー・ミラーは、相転移とは、素材が原子レベルで構造を変化させることであると説明します。異なる構造相は、多くの場合、異なる電気的および光学的特性を持っているため、科学者たちはそれらをデジタル情報をエンコードするために使用できると考えています。これは、相変化メモリの背後にある原理です。
素材の方向感度と層状構造により、調整が容易になります。メモリに加えて、この素材はフォトニクスにも応用できる可能性があります。また、光ファイバーや光コンピューティングにも役立つ可能性があります。
次に、チームは素材が温度変化にどのように反応するかを研究する予定です。また、圧力と熱の両方を加えた場合に何が起こるかも調査します。これにより、その動作と可能性のより完全なマップが作成されます。