Значительная часть электроэнергии, потребляемой компьютером, тратится на сохранение данных. Поэтому ученые много лет искали альтернативные материалы для их хранения.
Согласно пресс-релизу Института Пауля Шеррера (PSI), мультиферроики уже давно считались многообещающей альтернативой. Поскольку они сочетают в себе магнитные и электрические свойства, то дают возможность использовать электрическое поле для магнитного хранения данных.
Это позволяет существенно уменьшить энергопотребление и энергозатраты на охлаждение по сравнению с традиционными магнитными накопителями. Тем не менее, раньше состояния, необходимого для создания электрического поля, можно было достигнуть только при экстремально низких температурах, что делало невозможным использование мультиферроиков в компьютерах.
Исследователи из Института Пауля Шеррера совершили прорыв в этом направлении. Два года назад они успешно подняли температурный лимит со 173С ниже нуля до 37С выше нуля. Это большой шаг вперед, однако его недостаточно для применения мультиферроиков в ноутбуках и запоминающих устройствах, подвергающихся нагреву. Согласно информации, полученной от Института Пауля Шеррера, Мариса Медарде и Тянь Шан сумели стабилизировать магнитоэлектрические свойства материала при температуре до 100С.
Чтобы материал демонстрировал требуемые свойства, миниатюрные магниты в его составе должны быть расположены по спирали. Однако при нормальных температурах спиральная структура разрушается. Для решения этой проблемы исследователи из Института Пауля Шеррера уменьшили расстояние между атомами в кристаллической решетке. Новая, более компактная структура изменила электромагнитные свойства кристалла таким образом, что спиральная структура его магнитных элементов остается стабильной даже при высоких температурах.
Исследования продолжаются, поскольку в будущем «планируется наносить мультиферроики тонким слоем, что существенно сократит количество используемых материалов».