(Phys.org) — I ricercatori della North Carolina State University hanno integrato per la prima volta un materiale chiamato ferrite di bismuto (BFO) come un singolo cristallo su un chip di silicio, aprendo le porte a una nuova generazione di multifunzionali, dispositivi intelligenti.

Il BFO ​​ha proprietà sia ferromagnetiche che ferroelettriche, il che significa che può essere magnetizzato facendo scorrere una corrente elettrica attraverso il materiale. Le potenziali applicazioni per BFO includono nuovi dispositivi di memoria magnetica, sensori intelligenti e tecnologie di spintronica.

L'integrazione del BFO ​​nel substrato di silicio come un singolo cristallo rende il BFO ​​più efficiente limitando la quantità di carica elettrica che "fugge" dal BFO ​​nel substrato.

"Questo lavoro significa che ora possiamo guardare allo sviluppo di dispositivi intelligenti in grado di rilevare, manipolare e rispondere ai dati più rapidamente perché tutto avviene su un chip:i dati non devono essere ritrasmessi altrove, "dice il dottor Jay Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor of Materials Science and Engineering presso NC State e autore senior di un documento che descrive il lavoro.

I ricercatori hanno anche scoperto che possono cambiare la polarità del campo magnetico del BFO ​​con appena quattro volt, che è paragonabile alla tensione necessaria nei circuiti integrati esistenti. Questa è una chiave per lo sviluppo di tecnologie funzionali perché tensioni e campi più elevati sono poco pratici e utilizzano più energia, che potrebbero danneggiare e disturbare le funzioni elettroniche.

Allo stesso modo, i ricercatori hanno scoperto che una bassa resistenza, campo magnetico esterno - misurato a 300 Oersted, un'unità di intensità del campo magnetico – può anche cambiare la polarità del BFO. Questo è significativo perché i campi magnetici esterni non generano calore nel BFO, che potrebbe essere importante per alcune applicazioni.