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La commutazione di circuito nelle nanoisole multiferroiche

I materiali multiferroici, i quali vantano un ordinamento elettrico e magnetico, sono visti come materiali promettenti per lo sviluppo della futura generazione di dispositivi elettronici multifunzionali. Gli scienziati finanziati dall’UE sono riusciti a dimostrare la commutazione deterministica per polarizzazione in strutture sub-microniche con pellicole sottili multiferroiche a temperatura ambiente, le quali rappresentano forti elementi costitutivi per l’elettronica ad alte prestazioni.
La commutazione di circuito nelle nanoisole multiferroiche
La ferroelettricità e il ferromagnetismo a temperatura ambiente coesistono raramente nell’ambito di singoli composti, poiché le condizioni favorevoli per ciascuno stato solitamente si escludono. I materiali multiferroici che presentano accoppiamento tra i parametri elettrici e magnetici, vale a dire accoppiamento magnetoelettrico, sono ancora più rari a temperatura ambiente.

La scarsità di materiali multiferroici monofase a temperatura ambiente ha dato origine allo sviluppo di materiali multiferroici compositi, in cui l’effetto magnetoelettrico proviene dall’accoppiamento di interfaccia. Nell’ambito del progetto ELMAGNANO (Electric field driven magnetization switching in multiferroic nanoislands), gli scienziati hanno prodotto avanzamenti in ambito di pellicole sottili multiferroiche. Per la prima volta, è stato dimostrato con successo il completo controllo della polarizzazione nel piano riguardo alla ferrite di bismuto (BFO), su scala nanometrica, mediante campi elettrici esterni al piano. Questo è un passo essenziale per controllare la commutazione della magnetizzazione per tali nanostrutture.

Lo studio ha dimostrato che la polarizzazione delle nanostrutture BFO può essere attivata efficacemente fra le quattro varianti di polarizzazione, verso l’elettrodo inferiore; tale raggiungimento non è stato ottenuto nelle ricerche precedenti. Ogni orientamento polare può essere selezionato attraverso la direzione del percorso di scansione della sonda per microscopia.

I risultati del progetto dimostrano che è possibile raggiungere una commutazione deterministica con polarizzazione ferroelettrica in relazione a nanostrutture multiferroiche, la quale è importante, dato che consente di controllare la funzionalità dei dispositivi elettronici di nuova generazione basati su eterostrutture multifrequenziali.

Informazioni correlate

Keywords

Multiferroico, elettronica di nuova generazione, magnetoelettrico, ELMAGNANO, commutazione di circuito
Numero di registrazione: 191011 / Ultimo aggiornamento: 2017-02-07