La Buena Noticia: investigadores de Rice crean un material que mejora hasta 100 veces la interacción entre electricidad y magnetismo para ordenadores más eficientes

Un equipo de investigadores ha dado un paso relevante en la búsqueda de tecnologías de computación más eficientes energéticamente. Han desarrollado una nueva versión de un material conocido como multiferroico, capaz de operar a temperatura ambiente con un rendimiento muy superior al de sus versiones anteriores. El avance se basa en una modificación del ferrita de bismuto, un material que lleva años estudiándose por sus propiedades eléctricas y magnéticas. En esta ocasión, los científicos han conseguido multiplicar por 10 su magnetización y por 100 su capacidad de acoplamiento magnetoeléctrico. No es un pequeño ajuste. Es un salto serio. La clave ha estado en combinar dos estrategias a la vez: alterar la composición química (añadiendo titanato de bario) y forzar una deformación estructural al crecer el material en forma de película delgada. Esa combinación ha generado un comportamiento completamente nuevo, algo que hasta ahora no se había explorado con este nivel de precisión. Hoy en día, la informática funciona moviendo electrones, encendiéndolos o apagándolos en circuitos de silicio. Este sistema ha sido extremadamente eficaz durante décadas, pero empieza a mostrar sus límites. Especialmente en términos de consumo energético. Se estima que en menos de una década, la computación podría llegar a consumir entre el 25% y el 30% de toda la electricidad generada a nivel global. Y no es difícil imaginar por qué: inteligencia artificial, centros de datos, almacenamiento en la nube… todo crece sin freno. Aquí es donde entran en juego los materiales multiferroicos. En lugar de depender únicamente del flujo de electrones, permiten aprovechar otra propiedad fundamental: el espín electrónico, relacionado con el magnetismo. Esto abre la puerta a dispositivos que procesan y almacenan información con mucha menos energía. Los materiales multiferroicos tienen algo especial. Combinan propiedades ferroeléctricas (pueden cambiar su polarización con un campo eléctrico) y magnéticas. Y lo más interesante: ambas propiedades están conectadas. Este fenómeno, conocido como magnetoelectricidad, permite que un campo eléctrico controle el magnetismo o viceversa. En términos prácticos, esto podría permitir crear memorias y procesadores donde la información se manipula sin necesidad de grandes corrientes eléctricas. El problema hasta ahora era claro: no existía un material que fuese fuertemente magnético y ferroeléctrico al mismo tiempo, y además a temperatura ambiente. El ferrita de bismuto era uno de los candidatos más prometedores, pero su magnetismo era demasiado débil.

Fuente: Ecoinventos