Изменение устаревших электронных устройств вместо их полной замены на новые могло бы значительно снизить затраты на апгрейд оборудования и уменьшить электронные отходы.

Такая возможность кроется в необычных ферроэлектрических свойствах доменных стенок, разделяющих области с различными типами электронного порядка (разной поляризацией). Эти стенки толщиной в несколько атомов можно создавать, двигать и уничтожать по необходимости, что закладывает основы для будущего поколения адаптивных электронных схем.

В новой работе, которая освещается на страницах Nature Materials, учёные ряда ведущих американских и европейских лабораторий обнаружили, что проводимость доменных стенок можно обратимо включать и отключать, прилагая внешнее электрическое поле.

Используя подвинутые методы электронной микроскопии и спектроскопии они показали, что встречная поляризация двух смежных ферроэлектрических доменов манганата эрбия (ErMnO₃) ведёт к накоплению положительного заряда на доменной стенке. Компенсирующие этот заряд электроны аккумулируются на атомах интерфейса и не участвуют в проводимости.

Внешнее электрическое поле вызывает приток дополнительных электронов в канал на доменной стенке. После того, как все локальные заряды экранированы, эти свободные электроны формируют двумерную проводящую плоскость.

Авторы указывают, что открытый ими эффект можно использовать для разработки электронных устройств, полностью базирующихся на доменных стенках, включая коммутаторы, диоды и полевые транзисторы.