指日可待的塑膠記憶體
- 上線日期：2009/1/9 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
比利時科學家利用簡單的奈米壓印微影技術(nanoimprint lithography, NIL)，製作出由鐵電高(ferroelectric)分子奈米結構組成的高密度記憶陣列。這種軟性塑膠記憶體由於記錄密度超過33 Gbit/inch2，而且具有與全有機(all-organix)電子元件相容的潛力。
鐵電材料具有類似鐵磁(ferromagnetic)材料的永久偶極矩，只不過鐵電材料擁有的是電偶極矩而非磁偶極矩，因此必須以電場而非磁場將極矩配向。這將是一個全新的應用領域，因為鐵電薄膜可以用來儲存數位電子資訊。
部份塑膠具有鐵電性，且由於塑膠製作容易而倍受注目。不過這些材料的微結構都相當無序(disorder)，此意味著需要很大的電場才能將單晶的偶極矩反轉。一般而言，僅100 nm厚的材料就需要數十伏特的電壓，更糟的是，在這種微小尺度下的異質行為使研究人員無法製作高密度的記憶元件。
魯汶大學(Louvain Catholic University)的Alain Jonas、Zhijun Hu等人最近成功製作出鐵電高分子奈米陣列薄膜，同時將反轉永久偶極矩所需的電壓降至2-5 V。他們的製備過程相當簡單，主要是以具有奈米圖案的模子來壓印高分子材料。奈米壓印微影技術通常是用來為非晶高分子塑形，魯汶團隊卻利用它來製作半結晶高分子，並控制其結晶性。
由於高分子是在模子的微小空腔內形成結晶，因此結晶形態比沒使用模子時品質更好，這導致材料的鐵電性質更好，因此儲存資訊所需的電壓得以大幅降低。
這種鐵電高分子陣列可以運用在低功率、非揮發性(non-voltile)的數位儲存媒體如手機、MP3、照相機等消費性電子產品中，它也可以與軟性且透明的有機裝置整合。上述團隊目前正在找尋合作夥伴，以開拓各種可能的商業應用，並計畫研究更多奈米侷限下的結晶行為，以及縮小鐵電高分子晶體的尺寸。詳見Nature Materials doi:10.1038/nmat2339。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/37071
譯者:蕭世男(逢甲大學材料科學與工程系)
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