📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Тонкая плёнка из оксида металла лежит на поверхности с крошечной ямкой. Если плёнку чуть сжать с боков, она не сомнётся, а выгнется вниз в ямку или вверх горбиком. Оба положения устойчивы — как крышка от консервной банки, которая либо вогнута, либо выпукла, и сама не скачет туда-сюда. Такое поведение называется бистабильностью, и именно его удалось получить в сверхтонких кристаллических плёнках оксидов стронция-титана и бария-титана.

Плёнку вырастили на жертвенном слое, а затем перенесли на подложку с заранее вытравленными ямками. Остаточное напряжение в кристалле заставило плёнку прогнуться. Направление прогиба зависело от геометрии ямки и жёсткости самой плёнки. Исследователи измеряли рельеф атомно-силовым микроскопом и электрический потенциал зондом Кельвина. Оказалось, в разных устойчивых положениях распределение электрического поля внутри плёнки разное, особенно у сегнетоэлектрического титаната бария. Лёгким нажатием зонда плёнку можно перещёлкнуть из одного положения в другое и обратно.

Такой механический переключатель не требует постоянного тока, не изнашивается от циклов и работает при комнатной температуре. Из множества таких ячеек можно собрать память, где бит хранится прогибом плёнки, а считывается по изменению электрического поля. Это шаг к наномеханике, где информация живёт не в заряде, а в форме.