Weerstand oxide factor 100 miljoen te schakelen

Harvard-onderzoekers hebben laten zien dat ze de weerstand van een zogenaamd gecorreleerd oxide met een factor 10⁸ reversibel kunnen veranderen. Zij doen dat door, ook reversibel, doteringen in een laag samariumnikkelaat te injecteren met een elektrisch veld. Daardoor treedt een dramatische verandering op in de elektronische structuur van het materiaal, die gepaard gaat met wat de Amerikanen een ‘kolossale’ weerstandsverandering noemen.

In gecorreleerde oxides is de beweeglijkheid van elektronen door het kristalrooster sterk afhankelijk – gecorreleerd, dus – van de bezetting van de buitenste atoomorbitalen. Door via dotering extra elektronen in te brengen of weg te halen, kan de weerstand in sommige gevallen vele ordes van grootte veranderen.

De onderzoekers laten in Nature Communications zien dat het effect gebruikt kan worden om een transistor te maken. Deze orbitaaltransistor werkt in een breed temperatuurgebied en kan met huidige cmos-processen worden gefabriceerd.