客观日本

北海道大学研究小组将绝缘体成功转换为导电磁铁

2016年06月06日 化学材料

北海道大学电子科学研究所教授太田裕道等人的研究小组,最近在室温状态下成功地将不吸附磁铁的绝缘体氧化物可逆性地转换成具有很好的导电性的磁铁。

USB存储器等信息存储装置利用半导体的电阻的变化,将有电流通过的状态作为"1"、无电流通过的状态作为"0"来存储信息。由于本次研究成果在上述存储方法之外,使得将磁铁吸附状态作为"A"、 不吸附状态作为"B"来同时进行存储成为可能,因此据说有望作为一项新技术,用于扩大USB存储器等装置的存储容量。

研究小组着眼于钴酸锶专心从事了研究。该物质在内部含氧的比例为83%(SrCoO2.5)时,是不导电、不吸附磁铁的绝缘体;而当含氧比例一到100%(SrCoO3)时就变成有很好的导电性的磁铁。为此钴酸锶很适合作为大容量存储的材料,但想要将其内部含氧比例提高到100%,需要在危险的碱溶液中通电,所以迄今为止一直没有被应用于存储装置。

研究小组首先在基板上制作了含氧比例为83%的钴酸锶薄膜。然后在钴酸锶薄膜上铺了一层开有许多10纳米大的(1纳米相当于10亿分之1米)的小孔的钽酸钠薄膜来替代碱溶液,接着制作了在钽酸钠薄膜上包上了一层氧化钨薄膜的存储装置。

将设置在氧化钨上侧的电极和基板上侧的电极接通电流之后,结果能够在室温、空气中安全地使钴酸锶中的含氧比例发生变化、进行不导电(0)、不吸附磁铁(B)的绝缘体状态和导电(1)、吸附磁铁(A)状态的可逆性转换了。

北海道大学研究小组将绝缘体成功转换为导电磁铁

研究小组制作的信息存储装置示意图

新闻链接
http://www.hokudai.ac.jp/news/160303_kaiken.pdf

文/客观日本编辑部 图/转自新闻稿