Международная команда исследователей создала работающее при комнатных температурах устройство магнитоэлектрической памяти, состояния которого переключаются не током, а напряжением. В случае успеха дальнейшей разработки технология позволит создать сверхэкономичные компьютеры.
Основой запоминающего устройства является сегнетомагнетик — материал, который сочетает ферромагнитные и сегнетоэлектрические свойства. Благодаря объединению этих свойств переключать состояния памяти можно приложением электрического напряжения. Использование этой технологии в вычислительной технике — если, конечно, удастся довести её до внедрения — поможет существенно снизить энергопотребление и нагрев.
Материалом, который был использован в качестве основы для устройства памяти, стал феррит висмута BiFeO3. Это вещество обладает как постоянным локальным магнитным полем, так и электрической поляризацией, которая может быть изменена путём приложения электрического поля.
В данной работе впервые была допущена возможность двухступенчатого переключения состояния в феррите висмута, которая затем была успешно подтверждена экспериментально. Было обнаружено промежуточное состояние между двумя крайними, 0° и 180°, благодаря которому и удалось добиться работы памяти при комнатной температуре. Ранее было показано, что другие сегнетомагнетики могут быть использованы в качестве основы для постоянных запоминающих устройств, однако в этих исследованиях для функционирования была необходима низкая температура — 4 кельвина.
Помимо открытия двухступенчатого процесса переключения состояния, которое позволило ПЗУ работать при комнатных температурах, исследователи обнаружили, что созданное ими устройство требует на порядок меньше энергии, чем устройства памяти с переносом спинового момента (Spin-transfer torque, STT). С другой стороны, STT-память уже доступна, хотя и в ограниченных объёмах, а памяти на сегнетомагнетиках ещё предстоит пройти путь до внедрения.
