Durante años, los fabricantes han ofrecido computadoras con cantidades cada vez mayores de memoria empaquetadas en dispositivos más pequeños. Pero las empresas de semiconductores no pueden reducir el tamaño de los componentes de la memoria tan rápido como solían hacerlo, y los diseños actuales no son energéticamente eficientes. Los dispositivos de memoria convencionales usan transistores y dependen de campos eléctricos para almacenar y leer información. Un enfoque alternativo que se está investigando intensamente utiliza campos magnéticos para almacenar información. Una versión prometedora de dispositivo magnético se basa en el efecto magnetoeléctrico que permite que un campo eléctrico cambie las propiedades magnéticas de los dispositivos. Dispositivos existentes, sin embargo, tienden a requerir grandes campos magnéticos y eléctricos que son difíciles de producir y contener.

Una posible solución para este problema es un nuevo elemento de conmutación hecho de cromia (Cr ₂ O ₃ ), cuales, Un día, se puede utilizar en memoria de computadora y unidades flash. "El dispositivo tiene un mejor potencial para escalar, para que pueda hacerse más pequeño, y usaría menos energía una vez que se refina adecuadamente, "dijo Randall Victora, investigador de la Universidad de Minnesota y autor del artículo. Los investigadores informan sus hallazgos en Letras de física aplicada .

La memoria de la computadora está compuesta por elementos de conmutación, pequeños dispositivos que pueden encenderse y apagarse para almacenar bits de información como unos y ceros. Investigadores anteriores descubrieron que las propiedades magnetoeléctricas de la cromia significan que se puede "cambiar" con solo un campo eléctrico, pero la conmutación requiere la presencia de un campo magnético estático. Sobre la base de estos elementos, Victora y Rizvi Ahmed han creado un diseño para un dispositivo de memoria con un corazón de cromia que no requiere ningún campo magnético aplicado externamente para funcionar.

Su diseño envuelve la cromia con material magnético. Esto proporciona un campo magnético efectivo a través del acoplamiento mecánico cuántico a momentos magnéticos Cr, al mismo tiempo que permite que los dispositivos se dispongan de una manera que bloquee los campos magnéticos parásitos para que no afecten a los dispositivos cercanos. Un elemento para leer el estado del dispositivo, para determinar si está en uno o en cero, se coloca encima del dispositivo. Esto podría potencialmente almacenar más memoria en un espacio más pequeño porque la interfaz entre la cromia y el imán es la clave para el acoplamiento que hace que el dispositivo funcione. A medida que el dispositivo se encoge, la mayor superficie de la interfaz en relación con su volumen mejora el funcionamiento. Esta propiedad es una ventaja sobre los semiconductores convencionales, donde los aumentos en el área de la superficie a medida que se reduce el tamaño conducen a una mayor fuga de carga y pérdida de calor.

Próximo, Victora y Ahmed tienen como objetivo colaborar con colegas que trabajan con chromia para construir y probar el dispositivo. Si se fabrica con éxito, entonces, el nuevo dispositivo podría potencialmente reemplazar la memoria dinámica de acceso aleatorio en las computadoras.

"La DRAM es un mercado enorme. Proporciona la memoria rápida dentro de la computadora, pero el problema es que pierde mucha carga, lo que lo hace muy ineficiente desde el punto de vista energético, ", Dijo Victora. DRAM también es volátil, por lo que la información desaparece una vez que se interrumpe la fuente de alimentación, como cuando un fallo de la computadora borra un documento no guardado. Este dispositivo, como se describe en el documento, sería no volátil.

Sin embargo, un dispositivo de memoria de este tipo probablemente tardará años en perfeccionarse. Una barrera importante es la tolerancia al calor del dispositivo. Las computadoras generan mucho calor, y el modelado predice que el dispositivo dejaría de funcionar alrededor de los 30 grados Celsius, el equivalente a un caluroso día de verano. Optimizando la cromia, quizás dopandola con otros elementos, puede mejorar su funcionamiento y hacerlo más adecuado para reemplazar los dispositivos de memoria existentes.