Multiferroiczna pamięć działa w temperaturze pokojowej

| Technologia

Międzynarodowy zespół naukowy pracujący pod kierunkiem specjalistów z Cornell University stworzył działający w temperaturze pokojowej magneto-elektryczny układ pamięci. Urządzenia tego typu mogą w przyszłości posłużyć do wyprodukowania energooszczędnych urządzeń zawsze gotowych do pracy. Naukowcy na całym świecie od kilkunastu lat starali się stworzyć multiferroiczny układ działający w temperaturze pokojowej.

Układ pamięci bazuje na materiałach, w których połączono właściwości magnetyczne i ferroelektryczne. W wyniku tego przełączanie stanów układu odbywa się za pomocą samego napięcia. Zaletą jest tutaj mały pobór energii. Do pracy potrzebuje niskiego napięcia, bez przepływu prądu. Urządzenia wymagające przepływu zużywają dużo energii, której wiele się marnuje w postaci ciepła - wyjaśnia John Heron z Cornella.

Międzynarodowy zespół, w skład którego wchodzą naukowcy z Cornella, University of Connecticut, University of California, chińskiego Tsinghua University oraz Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologicznego w Zurichu, wykorzystali w swoim układzie pamięci żelazian bizmutu (BiFeO3). Substancja ta posiada stałe lokalne pole magnetyczne i jednocześnie polaryzację elektryczną, którą można przełączać za pomocą pola elektrycznego.

Naukowcy najpierw teoretycznie, a później w praktyce wykazali, że przełączanie w urządzeniu z żelazianu bizmutu odbywa się dwustopniowo. To właśnie dwustopniowy proces pozwala na pracę w temperaturze pokojowej. Inne materiały multiferroiczne również można przełączać, jednak w pracują w temperaturach bliskich zeru absolutnemu. Co więcej, okazało się, że żelazian bizmutu wymaga też o rząd wielkości mniej energii niż inna obiecująca technologia układów pamięci – STT (spin-transfer-torque).

układ pamięci żelazian bizmutu multiferroik