Logran primera observación de un metal ferroeléctrico nativo

El sello distintivo de la ferroelectricidad ha sido observado por primera vez a temperatura ambiente en un metal nativo, con estados de polarización espontánea biestables y electrícamente conmutables.

Un estudio publicado en Science Advances por investigadores australianos, encontró coexistencia de metalicidad nativa y ferroelectricidad en el ditelurido de tungsteno cristalino a granel (WTe2) a temperatura ambiente. Un material van-der-Waals –combinación en capas de materiales 2D– que es tanto metálico como ferroeléctrico en su forma cristalina en masa a temperatura ambiente tiene potencial para aplicaciones nanoelectrónicas.

“Demostramos que el estado ferroeléctrico es conmutable bajo un sesgo eléctrico externo y explicamos el mecanismo de ‘ferroelectricidad metálica’ en WTe2 a través de un estudio sistemático de la estructura cristalina, las mediciones de transporte electrónico y las consideraciones teóricas”, explica el autor del estudio Pankaj Sharma, de la Escuela de Ciencias de los Materiales en la Universidad de Nueva Gales del Sur.

La ferroelectricidad puede considerarse una analogía con el ferromagnetismo. Un material ferromagnético muestra un magnetismo permanente, y en términos personales, es simplemente un “imán” con los polos norte y sur.

El material ferroeléctrico también muestra una propiedad eléctrica análoga llamada polarización eléctrica permanente, que se origina a partir de dipolos eléctricos que consisten en extremos o polos iguales, pero con carga opuesta. En los materiales ferroeléctricos, estos dipolos eléctricos existen en el nivel de la celda unitaria y dan lugar a un momento de dipolo eléctrico permanente que no desaparece.

Este momento dipolo eléctrico espontáneo se puede transicionar repetidamente entre dos o más estados o direcciones equivalentes tras la aplicación de un campo eléctrico externo: una propiedad utilizada en numerosas tecnologías ferroeléctricas, por ejemplo, memoria de computadora nanoelectrónica, tarjetas RFID, transductores de ultrasonido médico, cámaras infrarrojas, sonar submarino, sensores de vibración y presión, y actuadores de precisión.

Convencionalmente, se ha observado ferroelectricidad en materiales que son aislantes o semiconductores en lugar de metálicos, debido a que los electrones de conducción en metales eliminan los campos internos estáticos que surgen del momento dipolar.

Fuente: EP

¿Ya conoces nuestro canal de YouTube? ¡Suscríbete!