सामग्री विज्ञान और इंजीनियरिंग विभाग से प्रो। सी-यंग चोई के नेतृत्व में एक शोध टीम और पोस्टेक (पोहंग यूनिवर्सिटी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी) में सेमीकंडक्टर इंजीनियरिंग विभाग ने प्राकृतिक खनिज ब्राउनमिलरिट में एक सबटोमिक पैमाने पर होने वाली फेरोइलेक्ट्रिक घटनाओं की खोज की है, जो कि प्यून नेसो-वेस के साथ-साथ, जो कि जों-कोस के साथ काम कर रहे हैं। Sungkyunkwan विश्वविद्यालय। शोध 20 मई को प्रकाशित किया गया था प्रकृति सामग्री।
इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस ‘डोमेन’ नामक मेमोरी यूनिट्स में डेटा स्टोर करते हैं, जिसका न्यूनतम आकार संग्रहीत जानकारी के घनत्व को सीमित करता है। हालांकि, फेरोइलेक्ट्रिक-आधारित मेमोरी परमाणु कंपन की सामूहिक प्रकृति के कारण डोमेन आकार को कम करने में चुनौतियों का सामना कर रही है। अनुसंधान टीम ने प्रकृति में इन सीमाओं को दूर करने के लिए प्रेरणा पाई। उन्होंने ब्राउनमिलराइट पर ध्यान केंद्रित किया, एक प्राकृतिक रूप से होने वाली खनिज, जो टेट्राहेड्रल (FEO4) और ऑक्टाहेड्रल (FEO6) आयरन-ऑक्सीजन संरचनाओं की अपनी अनूठी वैकल्पिक परतों की विशेषता है, जो ब्रेड और हैम की वैकल्पिक परतों के साथ एक सैंडविच जैसा दिखता है।
हड़ताली, ब्राउनमिलराइट एक विशेष घटना को प्रदर्शित करता है जिसे ‘फोनन डिक्लिंग’ के रूप में जाना जाता है। फोनन परमाणु कंपन का प्रतिनिधित्व करते हैं; आम तौर पर, जब परमाणु कंपन करते हैं, तो सामूहिक कंपन के कारण आस -पास के परमाणु भी प्रभावित होते हैं। हालांकि, ब्राउनमिलराइट में, जब टेट्राहेड्रल परतें कंपन करती हैं, तो आसन्न ऑक्टाहेड्रल परतें ज्यादातर अप्रभावित रहती हैं। यह अनूठी संपत्ति एक विद्युत क्षेत्र लागू होने पर टेट्राहेड्रल परतों के भीतर डोमेन के चयनात्मक गठन को सक्षम करती है।
इस घटना की पुष्टि विभिन्न प्रकार के ब्राउनमिलराइट में की गई थी, जैसे कि SRFEO2.5 और CAFEO2.5 की पतली फिल्में। और एक एकल क्रिस्टलीय Cafeo2.5। उनके प्रयोगों ने प्रदर्शित किया कि विद्युत क्षेत्र ने केवल टेट्राहेड्रल परतों को प्रभावित किया, जो ऑक्टाहेड्रल परतों को अपरिवर्तित छोड़ते हुए परमाणु पदों को बदल देता है। टीम ने इस संरचना पर आधारित फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर और पतली-फिल्म ट्रांजिस्टर उपकरणों को सफलतापूर्वक विकसित करके इस घटना की व्यावहारिकता का प्रदर्शन किया।
यदि व्यवसायीकरण किया जाता है, तो इस तकनीक से अपेक्षा की जाती है कि वे उन मेमोरी डिवाइसों के विकास को सक्षम करें जो वर्तमान मॉडलों की तुलना में दसियों गुना छोटे और तेज हैं। नतीजतन, स्मार्टफोन और कंप्यूटर की भंडारण क्षमता और प्रसंस्करण की गति में काफी सुधार किया जा सकता है, उच्च गति वाले डेटा प्रोसेसिंग प्रौद्योगिकियों जैसे आर्टिफिशियल इंटेलिजेंस (एआई) और स्वायत्त वाहनों में प्रगति को तेज कर सकता है।
पोस्टेक के प्रो। सी-यंग चोई ने टिप्पणी की, “यह अध्ययन यह दर्शाता है कि प्रकृति से प्राप्त ज्ञान कैसे तकनीकी सीमाओं के लिए महत्वपूर्ण समाधान प्रदान कर सकता है। अभी भी अप्रकाशित प्राकृतिक घटनाओं के रहस्यों को अनलॉक करना विभिन्न उन्नत प्रौद्योगिकियों की प्रयोज्यता को और बढ़ा सकता है।”
इस शोध को कोर फैसिलिटी सेंटर प्रोजेक्ट (मटेरियल इमेजिंग एंड एनालिसिस सेंटर), विज्ञान और आईसीटी मंत्रालय के शोधकर्ता कार्यक्रम, नैनो और मटेरियल टेक्नोलॉजी डेवलपमेंट प्रोग्राम और अगली पीढ़ी के बुद्धिमान अर्धचालक प्रौद्योगिकी विकास कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया था।
