Nickel dans les appareils électroniques microscopiques

Dans le monde moderne, la réduction de divers types d'appareils électroniques est devenue une tâche très urgente. Après tout, la technologie informatique, les équipements radio et les communications téléphoniques mobiles ne font que gagner en puissance chaque année, et les nouvelles tendances de conception nécessitent de réduire la taille de ces équipements. Des résultats tangibles dans ce sens ont été obtenus par un groupe de scientifiques de l'Université Cornell, qui a démontré en laboratoire un dispositif électronique microscopique, avec des dimensions inférieures à un nanomètre d'épaisseur. Après des tests répétés, les scientifiques ont réussi à convertir l'oxyde de métal de transition en une matière première diélectrique en réduisant la taille de l'échantillon d'origine à une épaisseur inférieure à 1 nanomètre. L'éprouvette était constituée d'un composé de nickel particulièrement fin. Afin d'obtenir le matériau de départ de telles dimensions microscopiques, au niveau de quelques atomes seulement, une technologie spéciale de croissance de précision appelée épitaxie par faisceau moléculaire a été utilisée. Au cours de l'expérience, les physiciens ont remarqué une régularité étonnante qu'avec une si forte diminution de la taille du matériau - la source primaire, il acquiert des propriétés diélectriques prononcées. Cependant, après transformation complète, la conductivité de la substance est perdue, de sorte que le chemin de retour des électrons à travers ce matériau est fermé. Une telle propriété unique peut être utilisée dans la fabrication d'éléments de transistor extrêmement minces ou de divers commutateurs. Les scientifiques ont également constaté que les trajectoires originales de mouvement et les liaisons naturelles entre les électrons de l'échantillon étaient détruites et transformées de la manière nécessaire grâce à un système unique intégrant la croissance d'un film mince de nickel. Grâce à une technologie innovante, l'équipe de recherche a réussi à modifier successivement les propriétés du matériau d'essai d'un atome à l'autre dans la direction requise. Soit dit en passant, après avoir réduit l'épaisseur de l'objet étudié à une épaisseur inférieure à trois fois la taille d'un atome de nickel, les électrons se sont connectés d'une certaine manière, créant un motif inhabituel. Le schéma résultant en apparence ressemblait à un échiquier pour jouer aux échecs. De telles propriétés permettent de contrôler les processus se produisant dans le matériau au niveau électronique et ouvrent de grandes opportunités pour l'utilisation de conducteurs ultrafins à l'avenir.