Совершенно неожиданные свойства выявила у некоторых сегнетоэлектрических материалов группа учёных под руководством профессора Мартина Лэйна (Martin Lane) из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США).

Сегнетоэлектриками, как известно, называют такие кристаллы, в которых при определённых температурах возникает спонтанная поляризация, причём без внешнего электрического поля. При температуре, соответствующей диэлектрической точке Кюри, их кристаллическая модификация меняется и спонтанная поляризация исчезает. В последнее время чрезвычайно высоко стали оценивать перспективы таких материалов для создания микросхем и памяти, способных работать в условиях высокой радиации, например, в космосе.

При поэтапно осуществляемом синтезе сегнетоэлектриков PbZr1-xTixO3 в виде тонких плёнок авторам удалось получить деформацию, достигающую примерно 4,5 × 105 м–1, и соответствующие исключительно необычные сегнетоэлектрические свойства.

Так, материал имел встроенное электрическое поле интенсивностью до 200 кВ/см. Чтобы достичь этого, учёные выращивали плёнки из цирконат-титаната свинца не на единой по химическому составу основе, а слегка варьируя содержание циркония и титана сверху вниз по всей толщине плёнки. При этом деформация и напряжённость электрического поля в сегнетоэлектриках смогли достичь необычайно высоких значений, сообщается в статье, опубликованной в журнале Advanced Material.

Что это даёт? Сегодня каждая ячейка сегнетоэлектрической памяти для реализации считывания из неё должна сменить полярность. По сути, это значит, что каждый бит при чтении с сегнетоэлектриков стирается и сравнивается с битом обращения. Естественно, это замедляет чтение с такой памяти и резко сокращает её ресурс (что-то вроде считывания с CD-RW, которое всякий раз требовало бы перезаписи диска). Если же сегнетоэлектрическую память делать на основе материала со столь огромным модулируемым встроенным электрическим полем, то изменения полярности для считывания не потребуются. Естественно, конечное устройство также может быть намного меньше и долговечнее.