Belaunaldi berriko informazioa biltzeko gailuetarako erdieroale bat aurkitu dute, argi-etenen aurrean erresistentea dena
Pekingo Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko (USTB) eta Materialen Fisika Zentroko (CFM, CSIC-UPV/EHU) zientzialariek bismuto-ferritaren propietate magnetikoak eta elektronikoak hobetu zituzten, egitura atomikoa aldatuz eta kontsumo txikiko eta gaitasun handiko memoria-gailuetarako bidea erraztuz. Bere aurkikuntzak Nature Communications eta Science Advances argitaletxeetan argitaratu dira.
Erreferentziak:
1 Irudia: Polarizazioaren kommutazioa BiFeO3 filme fin batean, eremu elektriko baten bidez. Bi modeloetan, urrezko elektrodoak eremu elektrikoa aplikatzeko erabiltzen dira.
Bismuto-ferritak (BiFeO3), erdieroaleak, berezko polarizazio elektrikoa du, karga-zentro positiboen eta negatiboen arteko deszentramendua dela eta. Eremu elektriko baten bidez kommutatu daiteke polarizazioa, eta bi egoera egonkor sor daitezke: «0» eta «1» egoerak (ikus irudi 1). Material mota horietan oinarritutako ausazko atzipen-memorietan (RAM ingelesezko sigletan), informazioa modu seguruan gordetzen da, nahiz eta hornidura elektrikoa eten. Aitzitik, ordenagailuetan asko erabiltzen den ausazko atzipeneko memoria dinamikoan, informazioa erabat galtzen da elektrizitatea mozten bada.
Gainera, BiFeO3n, polarizazio elektrikoa bere propietate magnetikoetara akoplatu daiteke. Akoplamendu horren ondorioz, BiFeO3n oinarritutako gailuak etorkizun handikoak dira energia gutxiago kontsumitzeko eta ohiko disko gogorrek baino informazio gehiago gordetzeko. Hala ere, BiFeO3 filmaren magnetismoa oso ahula izaten da, eta horrek bideraezina egiten du akoplamendua.
Pekingo Zientzia eta Teknologia Unibertsitateko (USTB) eta Materialen Fisika Zentroko (CFM, CSIC-UPV/EHU) zientzialari talde batek, Nature Communications-en argitaratu berri duten lan batean, aurkitu zuten BiFeO3 materialaren oxigenoaren zati bat sufrearekin ordezkatuz, indar magnetikoa 62 aldiz handitu zezaketela. Lan honen Ikertzaile nagusietako batek, USTBko Linxing Zhangek, sufrearen gehikuntzak materialaren mikroegitura aldatzen duela azaldu zuen, baita bere burdinazko atomoak gertuko atomoekin lotzeko modua ere, eta horrek izugarri handitzen du bere magnetismoa. BiFeO3 magnetismo hobetu horrek aukera gehiago ematen ditu bere akoplamendu magnetoelektrikoa hobetzeko, kontsumo txikiko memoria-gailuak garatzeko bidea erraztuz.
2 Irudia. BiSmFe2O6 euskarrian oinarritutako biltegiratze-gailua, maila anitzeko biltegiratze ez-hegazkorra duena, eremu elektriko eta argiztapen bidez. Kolore-barrak hainbat argiztapen-potentzia ditu.
Lan honekin oso estuki erlazionatuta, auttore berdinek beste aldizkari batean argitaratutako lan batean (Science Advances), USTBko Linxin Zhang-ek eta CFMko Yue-Wen Fang-ek BiFeO3-n oinarritutako material multifuntzionala garatu zuten, Bi0,5Sm0,5FeO3 izenekoa. Materialean oxigeno-hutsuneak sortuz, materialaren barne-tentsioa kimikoki doitu zezaketela aurkitu zuten, propietate elektronikoak eta optikoak aldatzeko.
Zehazki, zirkuitu ireki kommutagarriaren tentsioa 1,56 V-raino igotzen da Pt/BiSmFe2O6/Nb-SrTiO3 gailuen 0,50 V-tik. Argi zuria igortzen duten diodoen irradiaziopean perovskitan oinarritutako geruza bakarreko gailu fotovoltaiko ferroelektriko perpendikularretan altuena da. Gailu horretan oinarrituta, ekipoak frogatu zuen argi-potentziaren dentsitatearen kontrol konbinatuak eta polarizazio-tentsioak aukera eman ziezaioketela gailuari datu digitalak irakurri eta idazteko bitarrean, 00 eta 99 artean gutxienez (2 irudiak gailu-eredu bat erakusten du).
Yue-Wen Fang CSICeko zientzialaria baikor agertu da bismuto ferritaren etorkizuneko erabilerei buruz. «Bismuto-ferrita 50 urte baino gehiago daramatza aztertzen. Ikerketa sakona izan arren, oraindik ere badira ulertzen ez diren gai misteriotsu asko, karga elektrikoen, propietate magnetikoen eta egituraren arteko elkarrekintza konplexuak direla eta. Nire kolaboratzailea, Linxing, egoera solidoko kimikari bat da, oso sortzailea, eta aitzindaria izan da anioien ingeniaritza izeneko ikuspegi berritzaile batean. Ikerketa askok ioi metalikoak aldatzen jarraitzen duten bitartean, gure bi argitalpenek frogatu dute kargatutako ioi negatiboak aldatzeak materialaren funtzio anitzak hobetu ditzakeela. Aurrerapen horrek aplikazio merkeagoak eta eraginkorragoak ekar ditzake informazioa biltegiratzeko gailuetan».