Kleine Fehler haben große Wirkung
Max-Planck-Materialforscher haben aufgedeckt, warum ferroelektrische Materialien im Nanometerbereich ihre nützlichen Eigenschaften verlieren
Viele Materialien verlieren ihre nutzbringenden Eigenschaften, wenn ihre äußeren Abmessungen unter einen bestimmten Schwellenwert fallen. Dieser so genannte Size-Effekt, dessen Ursachen vielfältig sein können, behindert die weitere Miniaturisierung von elektronischen, elektromechanischen und elektrooptischen Bauelementen. Für eine besonders aussichtsreiche Klasse von Materialien, die ferroelektrischen Oxide, haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Mikrostrukturphysik jetzt herausgefunden, weshalb dieser Size-Effekt eintritt: Bestimmte, kaum ein Zehntel Nanometer dicke, linienförmige Baufehler verformen einen schlauchförmigen Materialbereich des ferroelektrischen Oxids von ca. 8 mal 4 Nanometer Querschnittsfläche so stark, dass das Material dort seine nutzbaren Eigenschaften verliert. Diese neuen Erkenntnisse zeigen, weshalb man bestimmte Baufehler strikt vermeiden muss, wenn ferroelektrische Oxide mit Abmessungen im Nanometerbereich eingesetzt werden und ihre elektronischen Speichereigenschaften und damit ihre Einsatzfähigkeit in neuartigen Bauelementen bewahren sollen (Nature Materials, Advanced Online Publication, 18. Januar 2004).
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de/bilderBerichteDokumente/dokumentation/pressemitteilungen/2004/pressemitteilung200401161/