Исследователи из Технологического университета Чалмерса соединили ферромагнитные и антиферромагнитные свойства в одной кристаллической решётке. Такой материал снизит энергопотребление дата-центров в 10 раз.
В ближайшие годы на хранение цифровой информации может уходить до 30% мировой электроэнергии. Учёные из Швеции нашли решение: они представили атомарно тонкий магнитный материал, который открывает путь к новой памяти с минимальными затратами энергии.
Ферромагнетизм и антиферромагнетизм в природе существуют раздельно. Первые создают намагниченность за счёт упорядоченных спинов электронов, вторые её лишены из-за разнонаправленных спинов. Обычно для памяти такие материалы соединяют в многослойные структуры. Исследователи из Чалмерса сделали, казалось бы, невозможное — впервые объединили оба типа в одном слое.
Они использовали сплав кобальта, железа, германия и теллура и связали разные элементы решётки силами Ван-дер-Ваальса. В результате упорядоченные и разнонаправленные спины электронов образовали общее магнитное поле, которое отклонилось от обычной ориентации.
Чтобы переключить состояние ячейки из такого материала, нужно гораздо более слабое магнитное поле. По оценке авторов, энергопотребление снижается в 10 раз. Для мировых дата-центров это означает огромную экономию электричества.
Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials
