電子產品的重要一步新方法大大增加了電阻

大阪大學的研究人員展示了一種通過施加電壓來改變電阻器氫濃度的新技術。產生的電場驅使氫離子更深地擴散到鈣鈦礦稀土鎳酸鹽晶格中，從而導致電阻的可調的“巨大”增加。這項研究可以開發出新型的氣體傳感器和可電氣開關的智能材料。

計算機芯片取決于通過半導體對電信號的仔細控制。常規地，通過有意地用雜質離子“摻雜”硅芯片來改變硅芯片的導電性。但是，此過程通常在工廠執行一次，以后不能更改。因此，動態控制材料摻雜的能力將為新型開關甚至可能是全新的計算機電路開辟道路。

現在，大阪大學的科學家創造了一種氧化釹鎳薄膜(NdNiO 3)，其電阻可以通過控制薄膜中氫離子(質子)的分布而發生巨大變化。在稱為“氣相退火”的過程中添加氫，其中具有鈣鈦礦晶體結構的薄膜在存在電場的情況下暴露于氫氣，該電場導致氫質子的形成。通過充當催化劑的鉑電極加快了該反應。

升高退火溫度會導致更多的質子擴散到薄膜中。在室溫下，薄膜的電阻是原始值的兩倍，但在200°C時躍升了30倍。第一作者烏馬爾·西迪克(Umar Sidik)解釋說：“由于電阻很容易在電子設備中檢測到，因此我們將電阻的巨大增加稱為'巨大的' 。”

以這種方式，顯示了在期望溫度下的電場和氣相退火的組合能夠控制擴散摻雜，這導致了電可調大電阻器件。使用X射線衍射和光學顯微鏡確認晶體結構。該變化是可見的，因為氫摻雜區變為光學透明的。

高級作者Azusa N. Hattori說：“除了大的電阻調制之外，離子摻雜還具有通過操縱離子擴散過程進入或離開材料的過程，通過電場可逆地改變相關材料的結構和電子特性的潛力。” 。實際上，這會導致“離子電子”設備的整個區域都依賴于固體晶格中的離子運動來起作用。