Związki multiferrotyczne mogą być wykorzystywane do produkcji mniejszych i tańszych pamięci cyfrowych

Zespół francuskich naukowców niedawno wykazał że jest możliwa produkcja jeszcze bardziej kompaktowych modułów pamięci do przenośnych urządzeń elektronicznych, co więcej zużywać będą jeszcze mniej energii. Stało się to możliwe dzięki nowej klasie materiałów znanych jako multiferrotyki (ang. multiferroic), które łączą w sobie niezwykłe właściwości elektryczne i magnetyczne.

W skali mikroskopowej atomy i cząsteczki tworzą pola magnetyczne. W dużej skali , w większości związków elektryczne i magnetyczne właściwości różnych atomów wzajemnie się kompensują. Czasami jednak w niektórych związkach ferromagnetycznych właściwości magnetyczne utrzymują się również w skali makroskopowej i dlatego mogą działać jak magnes.

Rzadziej zachowywane są właściwości elektryczne w skali makroskopowej, mamy wtedy do czynienia ze związkami ferroelektrycznymi, jeszcze rzadziej występują związki zachowujące w skali makro właściwości elektryczne i magnetyczne w tym samym czasie i wtedy mówimy o związkach miltiferrotycznych. Otwiera to zupełnie nowe perspektywy w zakresie przechowywania informacji.

Naukowcy z Laboratoire de Physique des Solides, Institut Rayonnement-Matičre de Saclay i Institut Néel po raz pierwszy zsyntetyzowali multiferrotyczny związek BiFeO₃, a następnie wykazali interakcję między właściwościami elektrycznych i magnetycznych. Następnie wyprodukowane materiały zbudowane z warstwy vBiFeO₃ i fterromagnetyków wykazały zdolności do zmiany preferencyjnych orientacji namagnesowania ferromagnetyków przy zastosowaniu pola elektrycznego. To pionierskie wyniki testowanej koncepcji przechowywania i zapisu danych magnetycznych za pomocą pola elektrycznego.

W aktualnych pamięciach magnetycznych(dyski twarde) są rozróżniane 2 stany 0 lub 1 ustawiane za pomocą pola magnetycznego. W przypadku multiferrotycznych materiałów wyróżnić można aż 4 stany ( 2 elektryczne "państw" i 2 magnesowania "członków").

Możliwość zapisu i usuwania danych przy użyciu pola elektrycznego ma dać nowym materiałom decydującą przewagę w mobilnych urządzeniach z 2 punktów widzenia. Po pierwsze zastosowanie pola elektrycznego wymaga mniej energii niż pola magnetycznego i dlatego wydłuży się czas pracy na baterii a po drugie pola elektryczne są bardziej skoncentrowane "lokalnie" co oznacza, że więcej elementów pamięci może być umiejscowione na danej powierzchni a tym samym prowadzić będzie do miniaturyzacji elementów.

physorg.com