Odkrycie może zrewolucjonizować rozwój ultraszybkich, energooszczędnych urządzeń w różnych dziedzinach
Piotr Mazurkiewicz
Odkrycie z USA toruje drogę niezwykle szybkiej i kompaktowej pamięci komputerowej. Stoją za nim naukowcy z Uniwersytetu Teksasu w Austin oraz Instytutu Struktury i Dynamiki Materii Maxa Plancka. Chodzi o sprzężenie magnetoelektryczne, czyli zjawisko, w którym właściwości elektryczne i magnetyczne materiału mogą na siebie wpływać.
Co przyniesie odkrycie naukowców
Naukowcy odkryli, że warstwowy materiał multiferroiczny, jodek niklu, wykazuje najsilniejsze sprzężenie magnetoelektryczne, jakie kiedykolwiek zaobserwowano w jakimkolwiek znanym materiale tego rodzaju. – Odkrycie tych efektów w skali atomowo cienkich płatków jodku niklu było ogromnym wyzwaniem, ale nasz sukces oznacza znaczny postęp w dziedzinie multiferroików – powiedział Frank Gao, doktorant z fizyki, współautor projektu.
Odkrycie to może zrewolucjonizować rozwój ultraszybkich, energooszczędnych urządzeń w różnych dziedzinach, w tym w informatyce kwantowej. Multiferroiki to unikalne materiały posiadające zarówno porządek elektryczny, jak i magnetyczny, które są ze sobą powiązane poprzez właściwość zwaną sprzężeniem magnetoelektrycznym. Ta właściwość jest bardzo pożądana ze względu na postęp technologiczny ze względu na jej potencjał w zakresie szybszych, mniejszych i bardziej wydajnych urządzeń.
Naukowcy odkryli, że nowy materiał przewyższa wszystkie znane dotąd pod względem sprzężenia magnetoelektrycznego. Osiągnięto to poprzez wzbudzenie materiału ultrakrótkimi impulsami laserowymi i obserwację wynikających z tego zmian w jego uporządkowaniach elektrycznych i magnetycznych.
– Nasze odkrycie toruje drogę niezwykle szybkim i energooszczędnym urządzeniom magnetoelektrycznym, w tym pamięciom magnetycznym – stwierdził w komunikacie prasowym Xinyue Peng, drugi współautor projektu.
Może utorować drogę ultraszybkiej, energooszczędnej pamięci magnetycznej, umożliwiającej przechowywanie i odzyskiwanie danych z prędkościami znacznie przewyższającymi obecne technologie, zużywając przy tym znacznie mniej energii. Ponadto może umożliwić błyskawiczną i wysoce niezawodną komunikację między kubitami, podstawowymi elementami komputerów kwantowych.
elektronikaCo więcej, odkrycie to może doprowadzić do opracowania bardzo czułych czujników chemicznych, zapewniających rygorystyczną kontrolę jakości i bezpieczeństwo leków w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym.
Czym są multiferroiki
Od dziesięcioleci naukowcy fascynują się multiferroikami, dostrzegając ich potencjał w szerokim zakresie zastosowań. Koncepcja manipulowania właściwościami magnetycznymi za pomocą pól elektrycznych i odwrotnie, od dawna jest przedmiotem intensywnych badań.
Ten najnowszy przełom może doprowadzić do uwolnienia pełnego potencjału tych niezwykłych materiałów. Naukowcy są optymistami, że ich odkrycia nie tylko zainspirują do odkrycia innych materiałów o podobnych właściwościach, ale także pobudzą rozwój innowacyjnych technik inżynieryjnych w celu dalszego ulepszania sprzężenia magnetoelektrycznego w jodku niklu. Może to doprowadzić do nowej ery elektroniki skupionej na niespotykanej dotąd szybkości, wydajności i miniaturyzacji.
