Onderzoekers kunnen polarisatie in nanostructuren gericht manipuleren

Dataopslag met zeer hoge datadichtheid komt in zicht

19 oktober 2009

Onderzoekers van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de UT zijn er samen met Amerikaanse onderzoekers in geslaagd om met een elektrisch signaal op zeer lokaal niveau zowel de elastische als de magnetische eigenschappen van een (nano)materiaal te controleren. Dit opent de weg naar nieuwe manieren van dataopslag met een zeer hoge datadichtheid. De bevindingen worden in november gepubliceerd in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Nature Nanotechnologie.

Bij zogenaamde 'multiferroïsche' materialen zijn de elektrische, magnetische en elastische eigenschappen van een materiaal gekoppeld. Deze materialen maken het mogelijk om nieuwe, complexe structuren te creëren die geschikt zijn voor bijvoorbeeld dataopslag. Tot voor kort was niemand er echter in geslaagd deze multiferoïsche eigenschappen te controleren, maar onderzoekers van Oakridge National Laboratory (USA), University of California Berkeley (USA), Pennsylvania State University (USA) en het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit Twente, tonen in het komende nummer van Nature Nanotechnology aan dat het wel mogelijk is.

In hun experimenten slaagden de wetenschappers erin om nanostructuren gemaakt van het materiaal bismuthferraat (BiFeO₃) ordelijk te manipuleren met behulp van 'scanning probe microscopie'. Dit is een techniek waarbij een oppervlak met behulp van een minuscuul naaldje (op atoomschaal) kan worden gemanipuleerd.

De wetenschappers kunnen door een elektrische spanning op het naaldje aan te brengen en dit over het oppervlak van het materiaal te bewegen, een (nano)materiaal op zeer lokaal niveau met verschillende elastische en magnetische eigenschappen 'laden'. Dit opent de weg naar nieuwe manieren van dataopslag met een zeer hoge informatiedichtheid. Polarisatie nanostructuren

Bijschrift: Manipulatie van de polarisatie in nanostructuren. In figuur a creëerden de onderzoekers een kunstmatige ster en in figuur b een diamantpatroon.

Noot voor de pers
Het artikel 'Deterministic control of ferroelastic switching in multiferroic materials' van N. Balke, S. Jesse, A.P. Baddorf, S.V. Kalinin (ORNL), Y. H. Chu, R. Ramesh (UC Berkeley), S. Choudhury en L. Q. Chen (Penn State) en M. Huijben (MESA+) verschijnt in het novembernummer van Nature Nanotechnology. We kunnen u de publicatie per email, als pdf-bestand, toesturen.