Lovende materiale kan føre til hurtigere, billigere computerhukommelse

Computerhukommelse kan blive hurtigere og billigere takket være forskning i en lovende klasse af materialer fra University of Arkansas fysikere.

Forskerne studerer vismutferrit, almindeligvis forkortet som BFO, et materiale, der har potentiale til at gemme oplysninger meget mere effektivt, end det er muligt i øjeblikket. BFO kan også bruges i sensorer, transducere og anden elektronik.

Med den nuværende teknologi, oplysninger på en computer er kodet af magnetfelter, en proces, der kræver meget energi, mere end 99 procent af dem er spildt i form af overskudsvarme.

"Er der nogen måde at undgå det spild af energi?" var spørgsmålet stillet af Omid Sayedaghaee, en doktorand i mikroelektronik-fotonik og hovedforfatter af undersøgelsen, offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgangsbreve . "Vi kunne gemme oplysninger ved at anvende et elektrisk felt til at skrive det og et magnetfelt til at læse det, hvis vi bruger materialer, der reagerer på begge felter på samme tid."

BFO er multiferroisk, hvilket betyder, at den reagerer på både elektriske og magnetiske felter, og er muligvis egnet til lagring af oplysninger på en computer. Men dens magnetoelektriske reaktion er lille. Sayedaghaee og kolleger Bin Xu, Sergey Prosandeev og Charles Paillard, professorer i fysik, sammen med fremragende professor i fysik Laurent Bellaiche, anvendte Arkansas High Performance Computing Center til at simulere forhold, der forbedrer det magnetoelektriske svar til det punkt, at det kunne bruges til mere effektivt at lagre information ved at bruge elektricitet, frem for magnetisme.

Forskerne dokumenterede også fænomenet, der er ansvarlig for den forbedrede reaktion, som de kaldte en "elektroakustisk magnon." Navnet afspejler det faktum, at opdagelsen er en blanding af tre kendte "kvasipartikler, "der ligner svingninger i et fast stof:akustiske fononer, optiske fononer og magnoner.