Datorminne kan bli snabbare och billigare tack vare forskning om en lovande klass av material av University of Arkansas fysiker.

Forskarna studerar vismutferrit, vanligtvis förkortat som BFO, ett material som har potential att lagra information mycket mer effektivt än vad som är möjligt för närvarande. BFO kan också användas i sensorer, givare och annan elektronik.

Med nuvarande teknik, information på en dator kodas av magnetfält, en process som kräver mycket energi, varav mer än 99 procent går till spillo i form av överskottsvärme.

"Finns det något sätt att undvika slöseri med energi?" var frågan från Omid Sayedaghaee, en doktorand i mikroelektronik-fotonik och huvudförfattare till studien, publiceras i tidskriften Fysiska granskningsbrev . "Vi skulle kunna lagra information genom att använda ett elektriskt fält för att skriva den och ett magnetfält för att läsa den om vi använder material som är känsliga för båda fälten samtidigt."

BFO är multiferroisk, vilket betyder att den reagerar på både elektriska och magnetiska fält, och är potentiellt lämplig för att lagra information på en dator. Men dess magnetoelektriska respons är liten. Sayedaghaee och kollegor Bin Xu, Sergey Prosandeev och Charles Paillard, professorer i fysik, tillsammans med framstående professor i fysik Laurent Bellaiche, anställde Arkansas High Performance Computing Center för att simulera förhållanden som förbättrar det magnetoelektriska svaret till den grad att det kunde användas för att mer effektivt lagra information genom att använda elektricitet, snarare än magnetism.

Forskarna dokumenterade också fenomenet som är ansvarigt för det förbättrade svaret, som de kallade en "elektroakustisk magnon". Namnet återspeglar det faktum att upptäckten är en blandning av tre kända "kvasipartiklar, " som liknar svängningar i en solid:akustiska fononer, optiska fononer och magnoner.