La nueva tecnología de fabricación de nanocables allana el camino para la próxima generación de Spintronics

Investigadores de Tokyo Tech finalmente han resuelto el desafío de fabricar nanocables directamente sobre sustratos de silicio para crear la próxima generación de productos electrónicos. La próxima generación de espintrónica mejorará los mecanismos de almacenamiento de memoria en las computadoras, haciéndolas más rápidas y eficientes.

A medida que nuestro mundo se moderniza más rápido que nunca, existe una necesidad cada vez mayor de computadoras y dispositivos electrónicos mejores y más rápidos. La espintrónica es un nuevo sistema que utiliza el espín de los electrones, así como un estado de carga, para codificar datos, lo que hace que todo el sistema sea más rápido y eficiente. Se requiere un nanocable ferromagnético con alta coercitividad (resistencia a los cambios en la magnetización) para aprovechar el potencial de la electrónica x. Especial L1Nanocables dispuestos de cobalto-platino (CoPt) (un tipo de estructura cristalina).

L1 التقليدية Procesos de fabricación convencionalesLos nanocables dispuestos implican un tratamiento térmico para mejorar las propiedades físicas y químicas del material, un proceso llamado recocido en el sustrato de cristal; transferencia de un patrón a un sustrato mediante litografía; y finalmente la eliminación química de capas a través de un proceso llamado grabado. La eliminación del proceso de grabado mediante la fabricación de nanocables directamente sobre un sustrato de silicio dará como resultado una mejora notable en la fabricación de dispositivos espintrónicos. Sin embargo, cuando los nanocables fabricados se someten directamente al proceso de recocido, tienden a convertirse en gotitas como resultado de las tensiones internas del cable.

Recientemente, un equipo de investigadores dirigido por el profesor Yutaka Majima del Instituto de Tecnología de Tokio encontró una solución al problema. El equipo informó sobre un nuevo proceso de fabricación para hacer L1– Nanohilos de CoPt dispuestos sobre silicio/dióxido de silicio (Si/SiO .)₂) pilares. Hablan de su investigación publicada en nanotecnologíaEl profesor Majima dice: “Nuestro método de arreglo inducido por nanoestructuras permite la fabricación directa de nanopartículas L1.Se requieren nanocables dispuestos de CoPt con un ancho estrecho de 30 nm para la electrónica Centronics. Este método de fabricación también se puede aplicar a otros L1– Materiales ferromagnéticos dispuestos como hierro, platino, compuestos de hierro y paladio. «

En este estudio, los investigadores primero recubrieron Si/SiO₂ Un sustrato con un material llamado «resistencia» y sometido a litografía por haz de electrones y evaporación para crear una plantilla de nanocables. Luego se depositó una capa múltiple de CoPt sobre el sustrato. A continuación, las muestras depositadas se «levantaron», dejando nanocables de CoPt. Estos nanocables fueron luego expuestos a altas temperaturas. Los investigadores también examinaron los nanocables fabricados mediante varias técnicas de caracterización.

Descubrieron que los nanocables tomaron L1Disposición durante el proceso de recocido. Esta transformación fue inducida por la difusión atómica, la difusión superficial y la gran tensión interna en el radio de curvatura de la banda de 10 nm de los nanocables. También encontraron que los nanocables exhibieron una coercitividad significativa de 10 kilogramos (kOe).

Según el profesor Majima, «las tensiones internas en la nanoestructura aquí inducen L1– Clasificación. Este es un mecanismo diferente al de estudios previos. Esperamos que este descubrimiento abra una nueva área de investigación llamada «Ciencia e ingeniería de materiales inducidos por nanoestructuras».

La amplia aplicación y conveniencia de la nueva tecnología de fabricación seguramente hará una contribución significativa al campo de la investigación en electrónica inferior.