Perovskit baru dapat memimpin penyimpanan data generasi berikutnya

Anonim

Para ilmuwan EPFL telah mengembangkan material perovskite baru dengan sifat-sifat unik yang dapat digunakan untuk membangun hard drive generasi berikutnya.

Ketika kami menghasilkan lebih banyak data, kami membutuhkan sistem penyimpanan, misalnya hard drive, dengan kepadatan dan efisiensi yang lebih tinggi. Tetapi ini juga membutuhkan material yang sifat magnetiknya dapat dengan cepat dan mudah dimanipulasi untuk menulis dan mengakses data pada mereka. Para ilmuwan EPFL kini telah mengembangkan bahan perovskite yang dapat diubah secara cepat tanpa mengganggu karena pemanasan. Pekerjaan, yang menggambarkan photoconductor magnetik pertama, diterbitkan di Nature Communications.

Laboratorium Laszló Forró, dalam sebuah proyek yang dipimpin oleh Postdoc Bálint Náfrádi, menyintesis sebuah fotovoltaik feromagnetik. Fotovoltaik Perovskite secara bertahap menjadi alternatif yang lebih murah untuk sistem silikon saat ini, menarik banyak minat dari para ilmuwan energi. Tapi bahan khusus ini, yang merupakan versi modifikasi dari perovskite, menunjukkan beberapa properti unik yang membuatnya sangat menarik sebagai bahan untuk membangun sistem penyimpanan digital generasi mendatang.

Magnetisme dalam material muncul dari interaksi elektron yang terlokalisasi dan bergerak dari material; di satu sisi, itu adalah hasil dari persaingan antara berbagai gerakan elektron. Ini berarti bahwa keadaan magnetik yang dihasilkan terhubung dalam material dan tidak dapat dibalik tanpa mengubah struktur elektron dalam kimia material atau struktur kristal. Tetapi cara mudah untuk memodifikasi sifat magnetik akan menjadi keuntungan besar dalam banyak aplikasi seperti penyimpanan data magnetik.

Materi baru yang dikembangkan para ahli EPFL persis seperti itu. "Kami pada dasarnya telah menemukan photoconductor magnetik pertama, " kata Bálint Náfrádi. Struktur kristal baru ini menggabungkan keuntungan dari kedua feromagnet, yang momen magnetiknya diselaraskan dalam urutan yang terdefinisi dengan baik, dan photoconductor, di mana iluminasi cahaya menghasilkan elektron konduksi bebas kepadatan tinggi.

Kombinasi dari dua sifat menghasilkan fenomena yang sama sekali baru: "peleburan" magnetisasi oleh foto-elektron, yang merupakan elektron yang dipancarkan dari material ketika cahaya menerpanya. Dalam material perovskit baru, LED merah sederhana — jauh lebih lemah daripada laser pointer — cukup mengganggu, atau "melelehkan" tatanan magnetik material dan menghasilkan kepadatan elektron bepergian yang tinggi, yang dapat dengan bebas dan terus menerus disetel dengan mengubah intensitas cahaya. Skala waktu untuk memindahkan magnet dalam material ini juga sangat cepat, hampir hanya membutuhkan seperempat milyar detik.

Meskipun masih bersifat eksperimental, semua sifat ini berarti bahwa materi baru dapat digunakan untuk membangun sistem penyimpanan memori generasi berikutnya, yang menampilkan kapasitas yang lebih tinggi dengan kebutuhan energi yang rendah. "Studi ini memberikan dasar untuk pengembangan generasi baru perangkat penyimpanan data magneto-optical, " kata Náfrádi. "Ini akan menggabungkan keuntungan dari penyimpanan magnetik - stabilitas jangka panjang, kepadatan data yang tinggi, operasi non-volatil dan kemampuan menulis ulang — dengan kecepatan penulisan dan pembacaan optik."

menu
menu