Fabricar nuevos dispositivos, por ejemplo chips, a partir de materiales tan baratos y frecuentes como la sal común. Ésta es la nueva puerta que ha abierto en el ámbito de la electrónica un grupo internacional de investigadores en el que participa la Universidad de Zaragoza. En concreto, han descubierto el modo de inducir y controlar el estado eléctrico de materiales aislantes de bajo coste mediante la reducción de su grosor a unas pocas capas de átomos. Los resultados de este trabajo se han publicado en la revista Nature Nanotechnlogy.
La técnica desarrollada por este equipo puede aplicarse con cualquier material aislante y de hecho lo han conseguido en un elemento tan habitual como la sal común o cloruro de sodio. David Serrate, uno de los investigadores, ha explicado que “para la industria electrónica los materiales semiconductores y los magnéticos han agotado sus perspectivas en términos de abaratar costes y disminuir el consumo de energía. Por eso, muchos investigadores están intentando sustituirlos por nuevos materiales que sean ferroeléctricos”. En este sentido, ha destacado cómo han descubierto “recetas para convertir cualquier material aislante que tenga cargas en su interior en ferroeléctrico”.
En opinión de Serrate se trata de un avance “muy útil para aplicaciones en industria electrónica” debido a que ya no será necesario esperar a que la naturaleza induzca un estado ferroeléctrico, sino que podemos construir ad-hoc ordenamientos atómicos que provoquen necesariamente estas y otras propiedades útiles en la materia”. Es decir, que además de descubrir el modo de convertir cualquier aislante en ferroeléctrico, las técnicas que han desarrollado les van a permitir estudiarlos con precisión atómica.
Materiales ferroeléctricos
Si se les da la vuelta de arriba abajo, la mayor parte de los materiales tienen exactamente el mismo aspecto a nivel atómico. Debido a esta simetría, las cargas eléctricas de los átomos no son capaces de orientarse en una dirección particular, compensándose entre sí. Sin embargo, a algunos materiales les falla esta simetría y precisamente ahí las cargas positivas y negativas se separan y alinean formando dipolos eléctricos.
Cuando estos dipolos se pueden conmutar en diferentes orientaciones por medio de un campo eléctrico, y permanecen en ese estado después de retirar el campo eléctrico, el material es denominado ferroeléctrico. Al reducir el tamaño hasta la nanoescala de un material ferroeléctrico en un circuito eléctrico, éste pierde sus dipolos y por tanto su capacidad de retener información. Esto impide la miniaturización de materiales ferroeléctricos. Además, el número de materiales ferroeléctricos es muy reducido.
