Diseño de polarización y magnetización conmutables a temperatura ambiente en un óxido

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Química del estado sólido

Sus antecedentes:

• Los materiales ferroeléctricos y ferromagnéticos son clave para la memoria no volátil, pero tienen limitaciones.
• Los materiales multiferroicos magnetoeléctricos ofrecen potencial para almacenamiento de baja potencia y alta densidad con escritura eléctrica y lectura magnética combinadas.
• La síntesis de multiferroicos a temperatura ambiente con ferroelectricidad y ferromagnetismo en un solo cristal es un desafío debido a los requisitos atómicos opuestos.

Objetivo del estudio:

• Para superar los desafíos en la síntesis de materiales multiferroicos a temperatura ambiente.
• Desarrollar un nuevo óxido de perovskita a granel que muestre tanto ferroelectricidad como ferromagnetismo.
• Para permitir una rápida escritura eléctrica y lectura magnética para aplicaciones avanzadas de almacenamiento de datos.

Principales métodos:

• Construyó una red de iones magnéticos dentro de un andamio estructural.
• Utilizó una frontera de fase morfotrópica para mejorar la conmutación de polarización y la inclinación del momento magnético.
• Trabajó en la ingeniería de cristales de óxidos de perovskita.

Principales resultados:

• Se obtiene ferroelectricidad y ferromagnetismo a temperatura ambiente en un óxido de perovskita a granel.
• Se ha demostrado una mejor conmutación de polarización y se ha permitido la inclinación de los momentos magnéticos ordenados.
• Creó un material que combina la polarización conmutable con el orden magnético de largo alcance.

Conclusiones:

• La estrategia desarrollada permite la creación de materiales multiferroicos sintonizables.
• Este enfoque supera las limitaciones anteriores en la síntesis de multiferroicos monofásicos a temperatura ambiente.
• Los resultados allanan el camino para las tecnologías de almacenamiento de datos de próxima generación.