Tätpackat minne med nytt material

2012-02-07 23:00  
Manganjonen i mitten förskjuts något (lila) när den polariseras elektriskt, och spinnet hos dess elektroner polariseras med (svart) magnetfält. Runtom hjälper (grönt) barium och strontium samt (rött) syre till för att hjälpa (lila) manganet att minnas. Illustration: Yasujiro Taguchi

Japanska forskare har framställt ett material som kan användas för små och energisnåla minnen. Det är en kristall av strontium, barium och mangan, som kan polariseras både elektriskt och magnetiskt.

Forskarna har packat grundämnena på ett sådant sätt i kristallen att de får materialets magnetiska och elektriska egenskaper att samverka. Det gör materialet lämpligt för dataminnen som lätt kommer ihåg under lång tid. Den elektriska polariseringen förändrar de optiska egenskaperna.

Den elektriska egenskapen, ferroelektricitet, innebär att materialet kan polariseras med ett elektriskt fält. Fältet flyttar atomernas negativa elektroner en liten bit från deras positiva kärnor. När sedan fältet tas bort, består polariseringen.

Den magnetiska egenskapen, ferromagnetism, innebär att materialet kan polariseras av ett magnetfält. Elektronernas spinnriktning linjeras då upp av fältet.

De båda egenskaperna förstärker varandra i materialet och ger en kraftig och bestående polarisering, som utgör data i minnet. Därmed räcker det med en liten mängd material för att spara informationen. Och det krävs lite energi för att behålla informationen.

Problemet är att få ihop rätt andel av de tre ämnena. Vid normal kristallväxt blir det för lite barium i förhållande till strontium för att fenomenen ska samverka. Fysikerna vid det japanska forskningsinstitutet Riken i Wako, under ledning av Yasujiro Taguchi, lät i stället kristallen växa i två steg, så att det blev lika mycket av de två ämnena. Först då kunde manganatomen, som sitter i mitten av kristallen, polariseras lika mycket magnetiskt som elektriskt.

Anders Wallerius

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Dagens viktigaste nyheter

Debatt