A quantidade de dados gerados diariamente está ultrapassando rapidamente as capacidades de armazenamento dos discos rígidos atuais. Para acompanhar, a próxima geração de discos rígidos deve usar materiais com propriedades magnéticas capazes de serem facilmente manipulados, oferecendo assim maior densidade e melhor eficiência.

Para atender a essa demanda, dois projetos de pesquisa da UE desenvolveram exatamente esse material. O novo material perovskita apresenta uma ordem magnética que pode ser facilmente alterada com calor e sem causar uma interrupção no próprio material.

Um material modificado

Muitos pesquisadores de energia veem a energia fotovoltaica de perovskita como uma alternativa mais barata aos sistemas tradicionais baseados em silício. Contudo, ao contrário de outras formas de material perovskita, a versão modificada co-criada pelos projetos TOPOMAT e PICOPROP exibe propriedades únicas que o tornam o material de escolha para a próxima geração de discos rígidos.

O projeto TOPOMAT lançou as bases com sua pesquisa sobre a ligação entre as propriedades físicas fundamentais dos isoladores topológicos e suas futuras aplicações tecnológicas. Isoladores topológicos são uma classe de materiais recentemente descoberta que tem uma lacuna eletrônica em massa e exibe estados de superfície condutores. O projeto PICOPROP, por outro lado, concentra-se especificamente nas características do material de perovskita recém-descoberto. Combinado, essa pesquisa - toda conduzida na Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) - levou os pesquisadores a descobrir que, porque as propriedades magnéticas do novo material podem ser facilmente modificadas, é essencialmente o primeiro fotocondutor magnético.

Uma combinação de propriedades

Esta característica representa um avanço importante no campo do armazenamento de dados magnéticos. Como o magnetismo de um material vem das interações de seus elétrons localizados e em movimento, o resultado é um estado magnético fixo. A única maneira de mudar esse estado é alterar a estrutura dos elétrons encontrados na química do material ou na estrutura cristalina. Contudo, tal mudança afeta a composição do próprio material, limitando severamente seu uso para fins de armazenamento de dados magnéticos.

De acordo com artigo publicado na revista Natureza , o novo material de perovskita contorna essa limitação combinando as vantagens dos ferromagnetos, cujos momentos magnéticos estão alinhados em uma ordem bem definida, com fotocondutores, onde a iluminação de luz gera elétrons de condução livres de alta densidade.

É esta combinação de propriedades que permite a fusão da magnetização por fotoelétrons (isto é, elétrons emitidos do material quando atingidos pela luz). O resultado é que mesmo uma luz fraca, como um LED vermelho, é suficiente para derreter a ordem magnética do material, criando uma alta densidade de elétrons viajantes. Esses elétrons podem ser facilmente, manipulado de forma rápida e contínua, simplesmente alterando a intensidade da luz.

Influente em discos rígidos de última geração

Embora os projetos continuem sendo um trabalho em andamento, esses resultados iniciais indicam que este novo material será influente na criação de alta capacidade de próxima geração, discos rígidos de baixo consumo de energia. De acordo com um pesquisador, o material perovskita é a chave para combinar as vantagens do armazenamento magnético - estabilidade a longo prazo, alta densidade de dados, operação não volátil e capacidade de reescrever - com a velocidade de leitura e escrita óptica.