Nieuwe techniek helpt onderzoek naar energiezuinig geheugen

Hoogleraar theoretische natuurkunde Maxim Mostovoy, verbonden aan het Zernike Institute for Advanced Materials van de Rijksuniversiteit Groningen, heeft op 1 december voor de tweede keer in iets meer dan een maand een artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature Materials. Hij werkte mee aan de ontwikkeling van een techniek om magneto-elektrisch effect in detail te meten.

Bij het magneto-elektrisch effect worden magnetische en elektrische eigenschappen van een materiaal gekoppeld. Het is dan mogelijk om magnetische polarisatie op te wekken en zo een magnetische bit te maken, met alleen een elektrische spanning. Bij gewone harde schijven is het nodig om een stroom te laten lopen om een magnetische bit weg te schrijven. Dit kost meer energie.

‘Het magneto-elektrisch effect is al in de jaren vijftig voorspeld, en in 1960 voor het eerst geobserveerd’, vertelt Mostovoy. Op 27 oktober publiceerde hij al een artikel in Nature Materials waarin de magneto-elektrische eigenschappen van hexagonale manganieten werden beschreven.

Dit materiaal is opgebouwd uit kleine ‘domeinen’, die elk een verschillende magnetische polarisatie kunnen hebben. ‘Maar het was tot nu toe alleen mogelijk om de eigenschappen van het bulk materiaal te meten, niet die van de afzonderlijke domeinen.’ In het nieuwe artikel, waarin Mostovoy de theoretische verklaring van de meetresultaten verzorgde, laten collega’s van de Rutgers University en Cornell University, beiden in de VS, zien hoe het meten van afzonderlijke domeinen mogelijk is.

De nieuwe techniek zal de ontwikkeling van magneto-elektrische materialen, gericht op het ontwikkelen van energiezuiniger geheugen, stimuleren. Mostovoy: ‘Met deze techniek is het mogelijk bestaande en nieuwe materialen gaan onde rzoeken.’

Direct visualization of magnetoelectric domains, Yanan Geng, Hena Das, Aleksander L. Wysocki, Xueyun Wang, S-W. Cheong, M. Mostovoy, Craig J. Fennie & Weida Wu Nature Materials 1 December 2013 doi:10.1038/nmat3813