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Nueva familia de materiales para el almacenamiento y procesado de la información

Actualidad Informática. Nueva familia de materiales para el almacenamiento y procesado de la información. Rafael Barzanallana

Las ferritas hexagonales de elementos de las tierras raras han mostrado poseer momentos dipolares eléctricos y magnéticos espontáneos (como un caso raro), que puede permitir los acoplamientos de los campos eléctricos y magnéticos estáticos en estos materiales, lo que sugiere la aplicación en el almacenamiento y procesamiento de la información con elevada  eficiencia energética.

El cambio de la polaridad de un imán utilizando un campo eléctrico (efecto memoria magnetoeléctrica [MEM]), puede ser el principio de funcionamiento de la tecnología de próxima generación para el procesamiento y almacenamiento de información. Materiales multiferroicos son candidatos prometedores para el efecto MEM, debido a la coexistencia de ordenamientos eléctricos y magnéticos. Por otra parte, la coexistencia de polarizaciones eléctricas y magnéticas espontáneas es rara en materiales conocidos, lo que dificulta la aplicación potencial del efecto MEM.

Este artículo revisa brevemente una nueva familia de materiales multiferroicos – hexagonales ferritas de tierras raras – que se han mostrado simultáneamente en experimentos comportamientos ferroeléctrico y ferromagnético. Tanto la ferroeletricidad como el  ferromagnetismo en ferritas hexagonales originan indirectamente distorsiones estructurales, lo que resulta en los llamadas ordenaciones ferroeléctricas y ferromagnéticas impropias. Naturalmente, las distorsiones estructurales pueden mediar el acoplamiento entre las polarizaciones eléctricas y magnéticas en ferritas hexagonales de tierras raras, causando el efecto MEM, como se predijo por la teoría.

El posible efecto MEM en ferritas hexagonales de tierras raras es particularmente útil para el almacenamiento y procesamiento de la información, porque la naturaleza no volátil de la polarización magnética evita el coste de energía de refrescar la memoria constantemente y por lo tanto un flujo constante de corriente. La polaridad de los imanes se utiliza para almacenar información, por ejemplo, en el disco duro de los ordenadores. La información es modificada para «escribir» a través de un cambio de polaridad usando un campo magnético, lo que requiere un flujo de corriente que consume una cantidad significativa de energía. Si la polaridad se pudiera conmutar a través de un campo eléctrico (el efecto MEM), la eficiencia energética se mejora en gran medida, porque la generación del campo eléctrico  intrínsecamente necesita menos energía que para la generación de un campo magnético. El hecho de que el campo eléctrico se puede localizar fácilmente sugiere también aplicación en dispositivos miniaturizados.

Esta investigación fue financiada en parte por Nebraska EPSCoR.

Fuente: Xiaoshan Xu, Wang Wenbin multiferroico ferritas hexagonales (h-RFeO3, R = Y, Dy-Lu): una breve revisión experimental Física Moderna letras B, 2014;.. 28 (21): 1430008 DOI: 10.1142 / S0217984914300087

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