(Phys.org) — Des chercheurs de la North Carolina State University ont pour la première fois intégré un matériau appelé ferrite de bismuth (BFO) en tant que monocristal sur une puce de silicium, ouvrant la porte à une nouvelle génération de multifonctions, appareils intelligents.

Le BFO possède à la fois des propriétés ferromagnétiques et ferroélectriques, ce qui signifie qu'il peut être magnétisé en faisant passer un courant électrique à travers le matériau. Les applications potentielles du BFO comprennent de nouveaux dispositifs de mémoire magnétique, capteurs intelligents et technologies de spintronique.

L'intégration du BFO dans le substrat de silicium en tant que monocristal rend le BFO plus efficace en limitant la quantité de charge électrique qui « s'échappe » du BFO dans le substrat.

"Ce travail signifie que nous pouvons maintenant envisager de développer des appareils intelligents capables de détecter, manipuler et répondre aux données plus rapidement car tout se passe sur une seule puce - les données n'ont pas besoin d'être relayées ailleurs, " dit le Dr Jay Narayan, John C. Fan Distinguished Chair Professor of Materials Science and Engineering à NC State et auteur principal d'un article décrivant le travail.

Les chercheurs ont également découvert qu'ils peuvent changer la polarité du champ magnétique du BFO avec aussi peu que quatre volts, qui est comparable à la tension nécessaire dans les circuits intégrés existants. C'est une clé pour développer des technologies fonctionnelles car des tensions et des champs plus élevés sont peu pratiques et consomment plus d'énergie, qui pourraient endommager et perturber les fonctions électroniques.

De la même manière, les chercheurs ont découvert qu'une faible résistance, champ magnétique externe – mesuré à 300 Oersted, une unité de force de champ magnétique - peut également changer la polarité du BFO. Ceci est important car les champs magnétiques externes ne génèrent pas de chaleur dans le BFO, ce qui peut être important pour certaines applications.