(Phys.org) - Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han integrado por primera vez un material llamado ferrita de bismuto (BFO) como un solo cristal en un chip de silicio, abriendo la puerta a una nueva generación de multifuncionales, dispositivos inteligentes.

BFO tiene propiedades ferromagnéticas y ferroeléctricas, lo que significa que se puede magnetizar haciendo pasar una corriente eléctrica a través del material. Las aplicaciones potenciales para BFO incluyen nuevos dispositivos de memoria magnética, sensores inteligentes y tecnologías espintrónicas.

La integración del BFO ​​en el sustrato de silicio como un solo cristal hace que el BFO ​​sea más eficiente al limitar la cantidad de carga eléctrica que se "escapa" del BFO ​​al sustrato.

"Este trabajo significa que ahora podemos considerar el desarrollo de dispositivos inteligentes que puedan detectar, manipular y responder a los datos más rápidamente porque todo sucede en un chip; los datos no necesitan ser transmitidos a otra parte, "dice el Dr. Jay Narayan, John C. Fan, profesor titular de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y autor principal de un artículo que describe el trabajo.

Los investigadores también encontraron que pueden cambiar la polaridad del campo magnético del BFO ​​con tan solo cuatro voltios, que es comparable al voltaje necesario en los circuitos integrados existentes. Esta es la clave para desarrollar tecnologías funcionales porque los voltajes y campos más altos no son prácticos y consumen más energía. lo que podría dañar e interrumpir las funciones electrónicas.

Similar, los investigadores encontraron que una baja resistencia, campo magnético externo - medido a 300 Oersted, una unidad de fuerza del campo magnético - también puede cambiar la polaridad del BFO. Esto es importante porque los campos magnéticos externos no generan calor en el BFO, que podría ser importante para algunas aplicaciones.