„Šventasis Gralis“ ir naujų medžiagų paieškos: „Greitai gali ateiti toks laikas, kad jums reikės krauti telefoną tik kas tris mėnesius,“- taip teigia futurism.com portale publikavusi straipsnį apie vadinamąsias multiferoines sistemas autorė Abby Norman.
Pastaruoju metu moksliniame pasaulyje siekiama atrasti tinkamą multiferoinę medžiagą, vadinamą „Šventuoju Graliu“. Kuo ši medžiaga yra ypatinga? Pasak KTU MGMF docento dr. Vytauto Stankaus, šiuo metu daugelis atminčių tipų jau seniai nebetenkina būtinų trijų reikalavimų: didelės greitaveikos, didelio informacijos tankio ir mažų energijos sąnaudų. SSD tipo atmintys yra greitos, bet mažo informacijos tankio ir reikalauja nemažai energijos sąnaudų. Operatyvios atmintys (RAM) yra labai mažo tankio, greitos, bet naudojančios daug energijos. Turinčios didžiausią informacijos tankį kietieji diskai (HDD) yra feromagnetinio efekto atmintys, bet jos yra labai lėtos ir reikalauja daug energijos sąnaudų. Taip yra todėl, kad įrašymo galvutėje reikia sugeneruoti elektros srovės impulsą, kurio magnetinis laukas paveikia medžiagos įmagnetėjimo kryptį.
Ar įmanoma paveikti feromagnetiko įmagnetėjimo kryptį, naudojant žymiai mažiau energijos ir daug greičiau (RAM atminčių greičiu ir tokiu būdu, kad informacija atmintyje liktų neištrinta išjungus įtampą – kaip HDD)? V. Stankus teigia, kad jeigu būtų atrasta medžiaga, kurios įmagnetėjimą ir jo kryptį būtų galima keisti tik įtampa, beveik nenaudojant elektros srovės – ši sistema naudotų bent 100 kartų mažiau energijos. Tai ne tik atmintys, bet ir multiferoinės sistemos, kurios galėtų pakeisti tradicinius tranzistorius procesoriuose. Todėl ši medžiaga ir yra vadinama kol kas neatrastu „Šventuoju Graliu“. Tačiau norint gauti šį efektą, medžiaga turi būti ne tik vienu metu feroelektriku ir feromagnetiku, bet ir pasižymėti vadinamu magnetoelektriniu susietumu, t. y. savybių reagavimu vienas kito atžvilgiu. Tokios medžiagos vadinamos multiferoikais. Pirma tokia medžiaga, pasižyminti šiomis savybėmis kambario temperatūroje buvo sintezuota 2003 metais. Tai – BiFeO3. Atrastos ir kitos medžiagos, tačiau pagrindinė problema, kodėl mes kol kas jų nenaudojame – silpnas magnetoelektrinio susietumo efektas kambario temperatūroje. Šiandien šios srities pasaulio mokslininkai ieško medžiagos, kurioje multiferoinis efektas būtų ryškus ir taikomas kambario temperatūroje. Keičiami, įterpiami kiti cheminiai elementai. Neabejotina, kad už šios medžiagos atradimą „gresia“ Nobelio premija.
KTU Fizikos katedros mokslininkai taip pat intensyviai dirba siekdami atrasti šią medžiagą. „Per pastaruosius metus naudojant reaktyvaus magnetroninio dulkinimo nusodinimo metodą buvo sintezuoti unikalūs BiFeO3 ploni sluoksniai. Šiuo metu dirbama prie beveik neištirtos naujos multiferoinės medžiagos Pb2Fe2O5 – atrastas aukščiau minėtas efektas joje, siekiama jį stiprinti priemaišomis (Cr, Co ir kitais elementais), matomi efekto stiprėjimo rezultatai,“- teigia V. Stankus. Ši medžiaga Fizikos katedroje buvo pirmą kartą pasaulyje sintezuota, naudojant aukščiau minėtą sintezės metodą.
