超薄聚合物薄膜如何用于存储技术

(MLU)的一个团队在科学期刊《先进电子材料》上写道，这需要对材料进行机械加工以达到几纳米的精度。在他们的新研究中，研究人员展示了这种以前未知的物理效应如何发挥作用，以及它如何也可用于新的存储技术。该团队还成功地将哈雷市的徽章绘制成一种空间分辨率为50纳米的电子图案。

聚偏二氟乙烯(PVDF)是一种被工业广泛用于生产密封件、薄膜和包装薄膜的聚合物。它具有许多实用特性，因为它具有可拉伸性、生物相容性且生产成本相当低廉。“PVDF也是一种铁电材料。这意味着它具有空间分离的正电荷和负电荷，可用于存储技术，”MLU的物理学家凯瑟琳·多尔教授说。但是，有一个缺点：PVDF是一种半结晶材料，其结构与晶体不同，不是完全有序的。Dörr说：“材料中存在如此多的无序，以至于您实际上想利用的一些特性都丢失了。”

她的团队偶然发现原子力显微镜可用于在材料中建立某种电顺序。这种方法通常涉及扫描材料样本，其尖端只有几纳米大小。然后使用激光测量和评估产生的振动。“这使我们能够在纳米水平上分析材料的表面结构，”Dörr说。原子力显微镜也可用于借助微小尖端对材料样品施加压力。MLU的物理学家发现，这也会改变PVDF的电学特性。

“压力将材料弹性压缩到所需的点，而不会改变构成它的分子，”Dörr解释说。材料的电极化(即其电取向)沿压力方向旋转。因此，可以在纳米级控制和重新定向极化。以这种方式创建的电域非常稳定，并且在最初的实验四年后仍然完好无损。

哈勒的研究人员发现的这种效应可以被如此精确地控制，以至于他们能够利用电荷在材料中勾勒出城市盾徽的纳米尺寸版本——可能是世界上最小的。新工艺有助于使PVDF等材料用于新型电气和存储应用。

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