Команда в Корнелльском университете во главе с постдокторским партнером Джоном Хероном, который работает совместно с Дарреллом Шломом, преподавателем Промышленной Химии в Отделе Материаловедения и Разработки, и Дэна Ральфа, преподавателя Физики в Колледже Искусств и Наук, добилась прогресса в том направлении с комнатной температурой магнитоэлектрическое устройство памяти. Эквивалентный одному компьютеру укусил, он показывает Святой Грааль энергонезависимой памяти следующего поколения: магнитный switchability, в двух шагах, с только электрическим полем. Их результаты были изданы онлайн 17 декабря по своей природе, наряду со связанной статьей «News and Views».«Преимущество вот – низкое потребление энергии», сказал Херон. «Это требует, чтобы низкое напряжение, без тока, переключило его.
Устройства, которые используют ток, расходуют больше энергии и рассеивают существенное количество той энергии в форме тепла. Это – то, что подогревает Ваш компьютер и истощает Ваши батареи».Исследователи сделали свое устройство из комплекса названным ферритом висмута, фаворитом среди знатоков материалов для эффектно редкой черты: это оба магнитное – как магнит холодильника, у этого есть свое собственное, постоянное местное магнитное поле – и также сегнетоэлектрик, означая, что это всегда электрически поляризуется, и та поляризация может быть переключена, применив электрическое поле. Такие так называемые ferroic материалы, как правило, один или другой, редко оба, как, механизмы, которые ведут эти два явления обычно, борются друг с другом.
Эта комбинация делает его «multiferroic» материалом, классом комплексов, который обладал гулом за прошлое десятилетие или около этого. Бумажный соавтор Рамамурти Рэмеш, советник доктора философии Цапли в Калифорнийском университете, Беркли, сначала показал в 2003, что феррит висмута может быть выращен как чрезвычайно тонкие пленки и может показать увеличенные свойства, сравненные с оптовыми копиями, зажигая ее уместность для электроники следующего поколения.Поскольку это – multiferroic, феррит висмута может использоваться для энергонезависимых устройств памяти с относительно простыми конфигурациями. Большая часть, она работает при комнатной температуре; другие ученые, включая группу Шлома, продемонстрировали подобные результаты с конкурирующими материалами, но при невообразимо низких температурах, как 4 Келвина (-452 Фаренгейта) – не точно запущенный для промышленности. «Физика была захватывающей, но практичность отсутствовала», сказал Шлом.
Ключевой прорыв этой командой теоретизировал, и экспериментально понимал, кинетика переключения в ферритовое устройство висмута. Они нашли, что переключение происходит в двух отличных шагах.
Переключение с одним шагом не работало бы, и по этой причине теоретики ранее думали, чего они достигли, было невозможно, сказал Шлом. Но так как переключение происходит в двух шагах, феррит висмута технологически релевантен.
multiferroic устройство также, кажется, требует порядка величины более низкая энергия, чем ее главный конкурент, явление, названное крутящим моментом передачи вращения, который также изучает Ральф, и это использует различную физику для магнитного переключения. Крутящий момент передачи вращения уже используется коммерчески, но в только ограниченных заявлениях. У них есть некоторая работа, чтобы сделать; с одной стороны, они сделали просто единственное устройство, и память компьютера включает миллиарды множеств таких устройств. Им нужна к подъему его длительность, также.
Но на данный момент, доказательство понятия является главным прыжком в правильном направлении.«С тех пор, как multiferroics возвратился к жизни приблизительно в 2000, достигание электрического контроля магнетизма при комнатной температуре было целью», сказал Шлом.