vimarsana.com


 E-Mail
Credit: Muqing Yu
PITTSBURGH--It has long been a dream to invent new materials from the "top down" choosing which atoms go where to engineer properties of interest. A technique created by researchers out of the Department of Physics and Astronomy enables them to "sketch" patterns of electrons into a programmable quantum material--lanthanum aluminate/strontium titanate or "LAO/STO". Using this approach, they can create quantum devices and with feature sizes comparable to the spacing between electrons, and even "sketch" artificial lattices for electrons to traverse, with extremely high precision.
To develop this capability, the researchers repurposed an electron beam lithography instrument, which is ordinarily used to create nanostructures by exposing a resist that hardens into a mask, enabling layers of material to be subsequently added or removed. Instead of operating the instrument at its usual value of 20,000 Volts, the researchers dialed it down to only a few hundred volts, where the electrons could not penetrate the surface of their oxide material, and instead--without any resist--catalyze a surface reaction that renders the LAO surface positively charged, and the LAO/STO interface locally conductive. The electron beam is 10,000 times faster at writing compared with atomic-force microscope-based lithography, without losing spatial resolution or ability to be reprogrammed. In addition, the authors showed that this technique can program the LAO/STO interface when integrated with other 2D layers such as graphene.

Related Keywords

Patrick Irvin ,Dengyu Yang ,Jun Chen ,Qing Guo ,Shan Hao ,Muqing Yu ,University Of Wisconsin ,Pittsburgh Quantum Institute ,Department Of Physics ,Department Of Materials Science ,Swanson School Of Engineering ,Jeremy Levy ,Distinguished Professor ,Condensed Matter Physics ,Applied Physics Letter ,Science Advances ,Assistant Professor Jun Chen ,Swanson School ,Materials Science ,Pittsburgh Quantum ,பேட்ரிக் இவிந் ,ஜூன் சென் ,குயிங் கூவோ ,ஷான் ஹ்ம் ,பல்கலைக்கழகம் ஆஃப் விஸ்கான்சின் ,பிட்ஸ்பர்க் குவாண்டம் நிறுவனம் ,துறை ஆஃப் இயற்பியல் ,துறை ஆஃப் பொருட்கள் அறிவியல் ,ஸ்வான்சன் பள்ளி ஆஃப் பொறியியல் ,ஜெர்மி வசூல் செய்தல் ,புகழ்பெற்ற ப்ரொஃபெஸர் ,அமுக்கப்பட்ட விஷயம் இயற்பியல் ,பயன்படுத்தப்பட்டது இயற்பியல் கடிதம் ,உதவியாளர் ப்ரொஃபெஸர் ஜூன் சென் ,ஸ்வான்சன் பள்ளி ,பொருட்கள் அறிவியல் ,பிட்ஸ்பர்க் குவாண்டம் ,

© 2025 Vimarsana

vimarsana.com © 2020. All Rights Reserved.