(Phys.org) - Pesquisadores da North Carolina State University integraram pela primeira vez um material chamado ferrita de bismuto (BFO) como um único cristal em um chip de silício, abrindo a porta para uma nova geração de multifuncionais, dispositivos inteligentes.

O BFO tem propriedades ferromagnéticas e ferroelétricas, o que significa que pode ser magnetizado pela passagem de uma corrente elétrica pelo material. As aplicações potenciais para BFO incluem novos dispositivos de memória magnética, sensores inteligentes e tecnologias de spintrônica.

Integrar o BFO ao substrato de silício como um único cristal torna o BFO mais eficiente, limitando a quantidade de carga elétrica que "vaza" do BFO para o substrato.

"Este trabalho significa que agora podemos olhar para o desenvolvimento de dispositivos inteligentes que podem sentir, manipular e responder aos dados mais rapidamente porque tudo acontece em um chip - os dados não precisam ser retransmitidos em outro lugar, "diz o Dr. Jay Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor of Materials Science and Engineering na NC State e autor sênior de um artigo que descreve o trabalho.

Os pesquisadores também descobriram que podem mudar a polaridade do campo magnético do BFO com apenas quatro volts, que é comparável à tensão necessária nos circuitos integrados existentes. Esta é uma chave para o desenvolvimento de tecnologias funcionais porque tensões e campos mais altos são impraticáveis ​​e usam mais energia, que podem danificar e interromper as funções eletrônicas.

De forma similar, os pesquisadores descobriram que uma baixa resistência, campo magnético externo - medido em 300 Oersted, uma unidade de força do campo magnético - também pode mudar a polaridade do BFO. Isso é significativo porque os campos magnéticos externos não geram calor no BFO, o que pode ser importante para algumas aplicações.