TSUKUBA, Japón, 26 de marzo de 2021 /PRNewswire/ — Los investigadores de WPI-MANA han creado una forma de controlar la densidad del portador dentro de diferentes materiales a elevada presión, en combinación con un transistor eléctrico de doble capa (EDLT) que cuenta con una celda de yunque de diamante (DAC) y que se aplica el EDLT-DAC resultante para las películas delgadas.
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La investigación en entornos de presión extremadamente altos sirve para desbloquear fenómenos que son inaccesibles en lo que respecta a las presiones ambientales. El descubrimiento de la superconductividad de elevada temperatura de transición (HTS) en hidruros utilizando un DAC ha sido uno de los éxitos más recientes alcanzados. HTS en hidruros estaba previsto para su uso con anterioridad, pero anteriormente no se había producido.
Los EDLT se utilizan recientemente con el objetivo de introducir portadores en diversos materiales, dando lugar con ello a la observación de una serie de fenómenos interesantes que se producen. La formación de un EDLT en una superficie de muestra sirve como inductor para un elevado número de portadores entorno a la superficie de la muestra. La estructura EDLT y el DAC son las herramientas más utilizadas de cara a poner en práctica el ajuste de las propiedades físicas de los materiales; y al combinarlos, se consigue multiplicar su uso.
En lo que respecta a su investigación, los investigadores de WPI-MANA han puesto en marcha un EDLT-DAC, aplicándolo a una película delgada de bismuto. Después ejercieron una elevada presión usando el DAC, y fueron testigos del efecto del campo eléctrico en el material condensado con el objetivo de comprobar el funcionamiento de las características del EDLT-DAC.
Han descubierto que la muestra mostraba una respuesta destacada tras la aplicación del campo eléctrico y la presión, algo que ha sucedido tal y como era esperado. La doble capa eléctrica se estabilizó por presión, y con ello se espera que contribuya al desarrollo de dispositivos en forma de nuevos tipos de transistores dentro del campo de la física aplicada.
Como su EDLT-DAC sirve para ajustar la densidad del portador de materiales bajo una elevada presión, los investigadores consideran que se va a ayudar a acelerar la exploración de fenómenos físicos que anteriormente no se habían estudiado dentro de este sector.
Esta investigación la llevaron a cabo Yoshihiko Takano (investigador principal de MANA, líder de grupo de materiales superconductores de Nano Frontier, WPI-MANA, NIMS) junto a sus colaboradores.
“Demonstration of electric double layer gating under high pressure by the development of field-effect diamond anvil cell”, Shintaro Adachi et al., Applied Physics Letters (2 de junio de 2020)
https://doi.org/10.1063/5.0004973
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