Físicos del Centro de Métodos Avanzados de Mesofísica y Nanotecnología del MIPT y de varias universidades de Francia han descubierto un nuevo material magnético prometedor. Se llama BaFe2(PO4)2, o más simplemente BFPO.
Como se señala en la revista Small Methods, el material es un camino para crear memoria no volátil para discos duros con una densidad de almacenamiento de información ultra alta.
Cómo funcionan las propiedades de BFPO
Normalmente, los bits de información en los discos magnéticos se guardan mediante la magnetización correcta de los dominios, pequeñas áreas en la superficie de trabajo del disco duro.
Cuando se magnetiza, los espines atómicos del material cambian de posición. Si están orientados solo hacia arriba o solo hacia abajo, se obtiene un cero o un uno, un bit de información.
Con los materiales modernos utilizados, un dominio es igual a un bit. Pero existe la posibilidad de aumentar el número de bits en un dominio.
Es necesario utilizar para el disco duro un material en el que, al magnetizarse, los espines atómicos miren en diferentes direcciones. Este es el llamado estado intermedio. Al mismo tiempo, los espines en él deben ser resistentes a la desmagnetización para que los datos en la memoria del disco no se borren.
Precisamente estas propiedades son las que poseen los espines atómicos del BFPO. Los científicos descubrieron que el material en el estado intermedio es estable incluso a una temperatura inferior a 15 Kelvin. En Celsius, esto es una congelación a -258,15 grados. A esta temperatura se produce una transición de fase de un imán blando a uno superduro.
Para desmagnetizarse y perder sus propiedades de almacenamiento de memoria, este material requeriría un campo magnético muy grande, de más de 14 teslas.
Investigaciones de BFPO
El trabajo se realizó en Rusia utilizando el método de microscopía de fuerza magnética criogénica. El equipo y las tecnologías lo permitieron.
Demostramos por primera vez su estructura de dominio [de BFPO] y su dinámica bajo la influencia de un campo magnético externo y la temperatura. Cabe señalar que en Francia no fue posible realizar tal estudio. Pero nosotros también tuvimos que trabajar duro: los cristales investigados tienen tamaños microscópicos, y para estudiarlos tuvimos que colocarlos en un sustrato especialmente preparado con un micromanipulador. También son aislantes, lo que conduce a la acumulación de carga eléctrica en su superficie y a una interacción adicional, perjudicial para nosotros, con el cantilever.
Stolyarov señaló que BFPO «es rico en diversas propiedades físicas». Según él, el material puede ser útil en la microelectrónica.
Además, es posible utilizar BFPO en electrónica digital y cuántica superconductora, donde existe una gran necesidad de memoria criogénica no volátil. Para este sector, se pueden fabricar discos duros con una densidad de almacenamiento de información ultra alta a partir del nuevo material.