MATERIALES CERÁMICOS APLICADOS A DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS

MAMANA, N.; DI MARCO, M. B.; IMHOFF, L.; PELLEGRI, N. S.

Jornada; XIV Jornadas de Ciencias, Tecnología e Innovación de la Universidad Nacional de Rosario; 2020

Los materiales cerámicos tienen infinidad de aplicaciones en la vida cotidiana, que abarcan desde simples elementos decorativos hasta recubrimientos de prótesis quirúrgicas y componentes de dispositivos electrónicos, entre otros.En la actualidad se dedican grandes esfuerzos en mejorar los dispositivos electrónicos, yasea para disminuir su tamaño, mejorar la velocidad de procesamiento y aumentar lacapacidad de almacenamiento de las memorias. Actualmente, las computadoras utilizan unlenguaje binario, es decir, que se representa con sólo dos símbolos, ceros y unos. La?escritura? de dicho lenguaje puede ser lograda gracias a la utilización de materialescerámicos con propiedades ferroeléctricas, que se definen como aquellos que puedenencontrarse polarizados aún en ausencia de un campo eléctrico externo, y cuya direcciónde polarización es reversible al aplicar un campo eléctrico adecuado. De esta forma, en unamemoria de acceso aleatorio ferroeléctrica (FeRAM) cada una de las dos direccionesposibles de polarización se corresponde con los dígitos 0 o 1 del lenguaje binario.Recientemente el interés de la comunidad científica se ha orientado hacia la computaciónneuromórfica, que pretende desarrollar dispositivos electrónicos capaces de imitar lasarquitecturas y funcionalidades relacionadas con el procesamiento de datos de los sistemasbiológicos, pudiendo ser del orden de un millón de veces más eficientes que las mejorescomputadoras que hemos logrado construir hasta el momento. El desarrollo de estasnuevas tecnologías exige el reemplazo de los sistemas binarios estándar por operacionesmás flexibles y menos deterministas. Una forma de lograr esto es a través del desarrollo desistemas lógicos multivaluados (MVL) basados en materiales multiferroicos.En el Laboratorio de Materiales Cerámicos del IFIR se producen materiales ferroeléctricosy multiferroicos a partir de síntesis químicas donde partiendo de estructuras simples comolo son moléculas y/o sales se pueden construir redes cristalinas de gran extensión en formade películas cerámicas, que sirven de base para la generación de dispositivos de memoria.Por ejemplo, se han obtenido exitosamente películas delgadas ferroeléctricas deBa0.85Ca0.15Zr0.1Ti0.9O3 y de PbZr0.52Ti0.48O3 dopadas con Ag0, y películas delgadas multiferroicas de PbZr0.52Ti0.48O3 dopado con Fe+3/Nb+5.