Revoluție în electronică: cercetătorii au anunțat o descoperire remarcabilă!

Cercetătorii de la Universitatea din Texas din Austin (SUA) și de la Institutul Max Planck pentru Structura și Dinamica Materiei (Germania) au făcut o descoperire remarcabilă care ar putea revoluționa domeniul electronicii, ducând la o memorie extrem de rapidă pentru computere.

Aceștia au descoperit că materialul multiferoic stratificat, iodura de nichel (NiI2), prezintă cea mai puternică cuplare magnetoelectrică observată vreodată în orice material cunoscut de acest tip. Cuplarea magnetoelectrică este un fenomen unic în care schimbările dintr-un câmp electric pot influența proprietățile magnetice ale unui material și viceversa.

• O navă spațială aflată la 8,7 miliarde de kilometri depărtare de Pământ a măsurat lumina Universului
• Patru nutrienți cheie lipsesc din dietele a peste 60% dintre oameni

„Dezvăluirea acestor efecte la scara fulgilor de iodură de nichel subțiri atomic a fost o provocare formidabilă, dar succesul nostru reprezintă un progres semnificativ în domeniul multiferoicelor”, a spus Frank Gao, cercetător postdoctoral în fizică la UT și coautor al studiului.

Această descoperire ar putea revoluționa dezvoltarea dispozitivelor ultra-rapide și eficiente energetic în diverse domenii, inclusiv calculul cuantic. Multiferoicele sunt materiale unice care posedă atât ordine electrică, cât și magnetică, care sunt interconectate printr-o proprietate numită cuplare magnetoelectrică. Această proprietate este foarte căutată pentru progresele tehnologice datorită potențialului său de a crea dispozitive mai rapide, mai mici și mai eficiente.

Materialul din care ar putea fi creată o memorie extrem de rapidă pentru computere cuantice

Cercetătorii au descoperit că NiI2 depășește toate materialele cunoscute de acest tip în termeni de cuplare magnetoelectrică. Acest lucru a fost realizat prin excitarea materialului cu pulsuri laser ultrascurte și observarea schimbărilor rezultate în ordinele sale electrice și magnetice.

Coautorul Emil Viñas Boström, de la MPSD, a explicat că cuplarea magnetoelectrică excepțională din iodura de nichel le poate fi atribuită unor factori cheie.

Boström a explicat că unul dintre factorii care contribuie la cuplarea magnetoelectrică puternică a fost cuplarea spin-orbită, un efect relativist observat în atomii de iod.

„Al doilea factor este forma particulară a ordinii magnetice în iodura de nichel, cunoscută sub numele de spirală de spin sau elix de spin. Această ordine este crucială atât pentru inițierea ordinii feroelectrice, cât și pentru puterea cuplării magnetoelectrice”, a continuat el.

Un uriaș salt înainte

Implicațiile acestei descoperiri sunt imense. Cuplarea magnetoelectrică extraordinară a iodurii de nichel ar putea revoluționa mai multe domenii tehnologice, scrie Interesting Engineering.

„Descoperirea noastră deschide calea pentru dispozitive magnetoelectrice extrem de rapide și eficiente energetic, inclusiv memorii magnetice”, a spus Xinyue Peng, coautoare a proiectului.

Ar putea deschide calea pentru o memorie extrem de rapidă și eficientă energetic, permițând stocarea și recuperarea datelor la viteze mult mai mari decât tehnologiile actuale, consumând în același timp mult mai puțină energie.

În plus, ar putea permite comunicarea fulgerătoare și extrem de fiabilă între qubiți, blocurile fundamentale ale calculatoarelor cuantice.

Mai mult, această descoperire ar putea duce la dezvoltarea de senzori chimici extrem de sensibili, asigurând controlul calității și siguranța medicamentelor în industriile chimică și farmaceutică.

Acest studiu, publicat în revista Nature, reprezintă un salt înainte semnificativ în domeniul multiferoicelor, o clasă de materiale cu proprietăți atât electrice, cât și magnetice.

De zeci de ani, oamenii de știință au fost fascinați de multiferoice, recunoscând potențialul lor pentru o gamă largă de aplicații. Conceptul de a manipula proprietățile magnetice cu câmpuri electrice și viceversa a fost pentru mult timp un obiectiv intens de cercetare.

Acest progres recent poate duce la deblocarea întregului potențial al acestor materiale extraordinare.

Cercetătorii sunt optimiști că descoperirile lor nu doar vor inspira descoperirea altor materiale cu proprietăți similare, ci și vor conduce la dezvoltarea de tehnici inginerești inovatoare pentru a îmbunătăți și mai mult cuplarea magnetoelectrică în iodura de nichel.

Acest lucru ar putea duce la o nouă eră a electronicii, axată pe viteză, eficiență și miniaturizare fără precedent.

Vă recomandăm să citiți și:

NASA lansează „o stea artificială” pe orbita Pământului. De ce va fi mai bună decât una adevărată?

O firmă suedeză vrea să transforme palele de la turbinele eoliene în baterii gigantice

O nouă baterie pentru vehicule electrice ar putea avea o durată totală de viață de milioane de kilometri

Record mondial al panourilor solare, stabilit cu un „material miraculos”