Научници од Универзитетот во Небраска–Линколн потврдија дека хафниумовиот оксид, материјал кој веќе широко се користи во современата електроника, поседува природна антифероелектричност. Откритието може да придонесе за развој на помали кондензатори, поефикасна меморија и нови системи за ладење.
Антифероелектричните материјали содржат микроскопски електрични поларизации ориентирани во спротивни насоки, па нивниот ефект вообичаено се поништува. Под дејство на надворешен напон, тие можат да преминат во поларизирана состојба, а потоа повторно да се вратат во почетната состојба кога напонот ќе се отстрани.
Токму оваа можност за брзо складирање и ослободување енергија го прави својството важно за електронските компоненти. Потенцијалните примени вклучуваат кондензатори со висока густина на енергија, енергетски ефикасна компјутерска меморија и компактни системи за ладење без класични разладни средства.
Досега меѓу научниците постоеше спор дали антифероелектричното однесување на хафнијата е вистинско својство на материјалот или само последица на заробени и прераспределени електрични полнежи. Новото истражување, објавено во списанието Science, покажува дека станува збор за вродена особина.
Истражувачите создале исклучително тенок слој хафниум оксид со пулсна ласерска депозиција. Подлогата го притиснала материјалот и ја стабилизирала атомската структура поврзана со антифероелектричноста. Неочекувано, својството станувало постабилно со намалувањето на дебелината, а било забележливо и во слој дебел само 0,6 нанометри. Материјалот останал стабилен до 850 степени Целзиусови.
Експериментите потврдиле три клучни знаци на антифероелектричност: карактеристична двојна хистерезисна јамка, спротивно ориентирани електрични подрешетки и граници меѓу области со различна поларизација. Теоретските пресметки и микроскопските набљудувања дополнително ги поддржале резултатите.
Бидејќи хафниумовиот оксид веќе е компатибилен со производните процеси за чипови и други електронски уреди, откритието има практична предност во однос на многу други антифероелектрични материјали, од кои дел содржат токсично олово. Сепак, за комерцијална примена ќе бидат потребни дополнителни истражувања и инженерска оптимизација.
