“我们才刚刚开始了解这些混合材料能做什么,”华盛顿州立大学物理学博士生朱莉·米勒说。华盛顿州立大学和北卡罗来纳大学夏洛特分校的研究人员发现了一种柔软的分层材料,在压力下会发生显著的转变。这项在华盛顿州普尔曼宣布的突破有望彻底改变数据存储。
这种基于碲化锌的混合材料,称为β-ZnTe(en)₀.₅,在受到挤压时会发生令人惊讶的结构变化。这些变化使其成为相变存储的有力候选者。这种超快、持久的数据存储不需要持续的电源。
该材料由碲化锌和乙二胺交替层组成。华盛顿州立大学物理学教授马特·麦克拉斯基将其结构比作三明治。“想象一下陶瓷和塑料层层堆叠,”他说。“当你施加压力时,柔软的部分比坚硬的部分塌陷得更多。”
利用金刚石压砧和新的X射线系统,研究人员在相对较低的压力下观察到两次相变。结构发生了显著变化,收缩高达8%。这些转变可以显著改变材料的物理性质。
朱莉·米勒解释说,相变是指材料在原子水平上改变其结构。由于不同的结构相通常具有不同的电气和光学特性,科学家认为它们可以用来编码数字信息。这是相变存储背后的原理。
该材料的方向敏感性和分层结构使其更易于调整。除了存储之外,该材料还可以在光子学中找到应用。它也可能在光纤或光计算中发挥作用。
接下来,该团队计划研究该材料对温度变化的反应。他们还将探索同时施加压力和热量时会发生什么。这将构建一个更完整的关于其行为和可能性的图谱。