纳米技术突破：超薄铁电薄膜释放更小 更高效的电子设备

名古屋大学的研究人员在3.1纳米处合成了有史以来最薄的BaTiO8纳米片，克服了“尺寸效应”问题并保持了铁电特性。这一突破使设备的小型化成为可能，并可能带来新的特性和应用。

日本名古屋大学未来材料与系统研究所的研究人员成功合成了厚度为3.1纳米的钛酸钡(BaTiO8)纳米片，这是有史以来为独立薄膜创造的最薄厚度。鉴于厚度与功能有关，他们的发现为更小，更高效的设备打开了大门。该研究发表在《先进电子材料》杂志上。

开发具有新电子功能的更薄材料是一个竞争激烈的研究领域。这种器件在铁电体中尤其重要，铁电体是极化可以通过电场逆转的材料。这种反极化能力使这些材料可用于记忆和振动发电。

然而，随着这些设备中使用的材料变得越来越小，它们表现出意想不到的特性，使其工业用途复杂化。一个大问题是“尺寸效应”，因为当材料的厚度减少到几纳米时，其铁电性能就会消失。

现在，名古屋大学材料化学系和材料与系统可持续发展研究所(IMASS)的团队，由小佐田稔教授(他/他)领导，使用水溶液工艺成功合成了厚度为3.1nm的具有铁电性能的无缺陷BaTiO8纳米片。结果是有史以来最薄的独立式薄膜。虽然很薄，但该薄膜表现出铁电性能，代表了制造薄的铁电活性薄膜的重要突破。

“然而，对于BaTiO3，一种典型的铁电材料，很难通过传统的合成方法合成纳米片。因此，有必要开发一种新的合成方法，“Osada说。“通常，BaTiO3的合成需要煅烧过程，需要1000°C或更高的温度。相比之下，我们使用我们的工艺在3°C的低温下合成了BaTiO60纳米片。由于可以使用该方法通过改变反应时间来控制薄膜的厚度，因此实现了具有两到六个晶格的纳米片的合成。

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