Нікель у мікроскопічних електронних пристроях

У світі зменшення електронних пристроїв різного типу стало дуже актуальним завданням. Адже комп'ютерна техніка, радіоапаратура та мобільний телефонний зв'язок ставати з кожним роком потужнішими, а нові напрямки дизайну вимагають зменшувати розміри подібної апаратури. Відчутних результатів у цьому напрямі досягла група вчених з Корнельського університету, яка в лабораторних умовах продемонструвала мікроскопічний електронний пристрій з розмірами менше одного нанометра за товщиною. Після неодноразових випробувань вченим вдалося успішно перетворити металевий оксид перехідного типу в діелектричну сировину шляхом зменшення розмірів початкового зразка до товщини менше 1 нанометра. Зразок для випробування був виготовлений з тонкого з'єднання нікелю. Щоб отримати вихідний матеріал настільки мікроскопічних розмірів, лише на рівні кількох атомом була використана спеціальна технологія точного зростання, під назвою молекулярної променевої епітаксії. Під час експерименту фізики помітили дивовижну закономірність, що з настільки сильному зменшенні розмірів матеріалу — першоджерела, він набуває яскраво виражені діелектричні властивості. Однак після повної трансформації провідність речовини втрачається, завдяки чому зворотний шлях для електронів через матеріал закритий. Настільки унікальна властивість може використовуватися при виготовленні особливо тонких транзисторних елементів або різних перемикачів. Також вчення зазначили, що початкові траєкторії руху та природні зв'язки між електронами у зразку були зруйновані та трансформовані необхідним чином завдяки унікальній системі, що інтегрує зростання тонкої нікелевої плівки. Використовуючи інноваційну технологію дослідницької групи вдалося послідовно від одного атома до іншого змінити в необхідну сторону властивості випробувального матеріалу. До речі, після зменшення товщини досліджуваного об'єкта до товщини менше трьох розмірів нікелевого атома електрони з'єдналися певним чином, створюючи незвичайний шаблон. Отримана схема на вигляд нагадувала дошку для гри в шахи. Подібні властивості дозволяють контролювати процеси, що відбуваються в матеріалі на електронному рівні, та відкривають великі можливості використання надтонких провідників у майбутньому.