Szybsze i tańsze przechowywanie danych dzięki przełomowi w materiałoznawstwie :: Artykuły / Polski Serwis Naukowy

Polecamy również:

Wydajność materiałowa - dostarczanie usług materiałowych przy mniejszej produkcji materiałów, Londyn, Wlk. Brytania

Unijny zespół testuje nowy materiał półprzewodnikowy

Materiał, który zatrzyma nawet nanocząsteczki

Zespół z AGH opracował unikatową metodę detekcji uszkodzeń materiałów

Nowe materiały w centrum zainteresowania Unii Europejskiej

"Nanorurki węglowe i materiały pokrewne: od właściwości fizykochemicznych po wpływ biologiczny i środowiskowy", Acquafredda di Maratea, Włochy

Finansowani ze środków unijnych naukowcy z Francji, Niemiec i Wlk. Brytanii opracowali materiał, który cechuje się rzadką i wszechstronną cechą magnetyzmu w temperaturze pokojowej.

W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Materials zespół wyjaśnia, jak tę unikalną "multiferroiczną" właściwość materiału można by wdrożyć w szybkim i niedrogim przechowywaniu danych. Materiał multiferroiczny można ładować zarówno elektrycznie (ferroelektryczność), jak i magnetycznie. Jego magnetyzacja jest regulowana za pomocą elektryczności.

Komisja Europejska wsparła badania kwotą 10 mln EUR z projektu ELISA (Europejska działalność związana ze źródłami światła - synchrotrony i lasery na swobodnych elektronach), który otrzymał dofinansowanie z tematu "Infrastruktury badawcze" Siódmego Programu Ramowego (7PR). Zespół otrzymał również od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych grant dla doświadczonych naukowców w wysokości 2.148.796 EUR w ramach projektu FEMMES (Ferroelektryczne, wielofunkcyjne połączenia tunelowe do memrystorów i spintroniki).

Materiał, na którym oparły się badania nazywany jest tytanianem baru (BaTiO3).
Zespół zaobserwował podwójną właściwość - ferroelektryczną i ferromagnetyczną - w cienkich warstwach BaTiO3, korzystając z metody badawczej znanej jako rezonansowe magnetyczne rozpraszanie promieni X.

"Pokazaliśmy, jak można otrzymać materiał multiferroiczny w temperaturze pokojowej" - mówi kierownik badań Sergio Valencia z Centrum Badań Materiałów i Energii im. Helmholtza w Berlinie. "Tytanian baru jest ferromagnetykiem, a to oznacza, że posiada sieciowy moment magnetyczny, który można kontrolować za pomocą pola elektrycznego. Pomysł polega na tym, że można podłączyć ferroelektryk do napięcia i odwrócić polaryzację, która wpłynie z kolei na magnetyzację warstwy [BaTiO3]. Można to na przykład wykorzystać do zapisywania bitów informacji w pamięci komputerów przez samo podłączenie napięcia, co jest znacznie tańsze pod względem energetycznym niż tradycyjne pola magnetyczne."

Z tego właśnie względu możliwość sterowania magnetyzmem materiałów w temperaturze pokojowej jest rentowniejsza, a z kolei kontrolowanie obecnych materiałów multiferroicznych jest znacznie bardziej skomplikowane.

Zespół ma nadzieję, że poczynione odkrycia zmniejszą niedobór tego typu multiferroików. Dwie cechy - ferromagnetyczna i ferroelektryczna - mają burzliwe relacje. Warunki, jakich wymaga ferromagnetyk niestety nie są takie same, jak te potrzebne ferroelektrykowi. Aczkolwiek jednocześnie uzupełniają się wzajemnie i wpływają na swoje zachowanie.

"Jest ich niewiele i problem polega na tym, że większość z nich ma właściwości multiferroiczne jedynie w bardzo niskich temperaturach" - zauważa Sergio Valencia. "Dlatego nie znajdują zastosowania. Jeżeli multifferoik potrzebuje temperatury 270°C, to jego wdrożenie w urządzeniach pracujących w temperaturze pokojowej jest naprawdę trudne i skomplikowane."

Głównym celem projektu FEMMES, który będzie realizowany do 2016 r., jest badanie zależności między tunelowaniem ładunku/spinu a ferroelektrycznością w ferroelektrycznych połączeniach tunelowych (FTJ) złożonych z dwóch elektrod oddzielonych ferroelektryczną barierą tunelową. Przedmiotem zainteresowania będą zagadnienia o fundamentalnym znaczeniu, takie jak wpływ powierzchni międzyfazowej i małej grubości na ferroelektryczność, uzależnienie tunelowania ładunku i spinu od orientacji ferroelektrycznej (elektrooporność), oddziaływanie ferroelektryczności bariery na magnetyzm i polaryzację spinu elektrod.

Za: CORDIS

komentuj publikację

Czy wiesz że...?

wersja BETA

Operacja bitowa operuje na jednym lub więcej ciągu bitów lub liczbie w zapisie dwójkowym na poziomie ich poszczególnych bitów. Na większości starych mikroprocesorów takie operacje są nieco szybsze od dodawania i odejmowania oraz znacznie szybsze od mnożenia i dzielenia. W nowoczesnych urządzeniach generalnie nie ma to miejsca i operacje bitowe są tak samo szybkie, jak dodawanie, choć nadal szybsze niż mnożenie. pełny tekst

Interchange File Format (IFF) format danych wymyślony w 1985 roku przez Electronic Arts (we współpracy z Commodore-Amiga). IFF należy do klasy tzw. kontenerów, pozwalając na przechowywanie różnego rodzaju danych. pełny tekst

Blob w systemach zarządzania bazami danych: typ danych, który umożliwia przechowywanie dużych ilości danych binarnych jako pojedynczy obiekt w bazie danych, stosowany w szczególności do przechowywania danych multimedialnych, takich jak grafika, muzyka czy filmy. pełny tekst

Moduł "Czy wiesz że...?" (wersja testowa, beta): definicje/pojęcia wygenerowane w obrębie tego modułu pochodzą z Wikipedii i udostępniane są na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Dostęp do pełnej wersji każdego hasła (oraz dokładnch informacji na temat licencji, autora oraz edycji) możliwy jest po kliknięciu w odnośnik opisany jako "pełny tekst".