Добавить новость
ru24.net
News in English
Май
2024

Revolutionizing Memory Technology: Multiferroic Nanodots for Low-Power Magnetic Storage

0

Cobalt-substituted BiFeO3 nanodots, engineered by Tokyo Tech researchers, demonstrate magnetoelectric-coupled ferroelectric and ferromagnetic single domain, offering significant promise for the advancement of low-power, nonvolatile magnetic memory devices. This innovation opens avenues for memory technologies where data can be written and read via electric and magnetic fields, respectively, thereby enhancing energy efficiency. This breakthrough can lead to the development of more energy-efficient memory technologies to meet the demands of modern electronic applications.

Traditional memory devices are volatile and the current non-volatile ones rely on either ferromagnetic or ferroelectric materials for data storage. In ferromagnetic devices, data is written or stored by aligning magnetic moments, while in ferroelectric devices, data storage relies on the alignment of electric dipoles. However, generating and manipulating magnetic fields is energy-intensive, and in ferroelectric memory devices, reading data destroys the polarized state, requiring the memory cell to be re-writing.

Multiferroic materials, which contain both ferroelectric and ferromagnetic orders, offer a promising solution for more efficient and versatile memory technology. Cobalt-substituted BiFeO3 (BiFe0.9Co0.1O3, BFCO) is a multiferroic material which exhibits strong magnetoelectric coupling, meaning changes in electric polarization affect magnetization. As a result, data can be written using electric fields, which is more energy-efficient than generating magnetic fields, and read using magnetic fields, which avoids the destructive read-out process.

In a significant milestone for multiferroic memory devices, a team of researchers led by Professor Masaki Azuma and Assistant Professor Kei Shigematsu from Tokyo Institute of Technology in Japan has successfully developed nanodots with single ferroelectric and ferromagnetic domains.

"At 'Sumitomo Chemical Next-Generation Eco-Friendly Devices Collaborative Research Cluster' within the Institute for Innovative Research at Tokyo Institute of Technology, there is a focus on multiferroic materials that exhibit cross-correlation responses between magnetic and electrical properties based on the principles of strongly correlated electron systems. The center aims to develop materials and processes for next-generation low-power non-volatile magnetic memory devices, as well as to conduct reliability assessments and social implementation," says Azuma.

In their study published in the journal ACS Applied Materials and Interfaces on April 9, 2024, researchers utilized pulsed laser deposition to deposit multiferroic BFCO onto a conductive Nb:SrTiO3 (001) substrate. They controlled the deposition process by using anodized aluminum oxide (AAO) masks with adjustable pore sizes, resulting in nanodots with diameters of 60 nm and 190 nm.

BFCO is a promising option for low-power, nonvolatile magnetic memory devices as its magnetization direction can be reversed with an electric field. On observing the polarization and magnetization directions using piezoresponse force microscopy and magnetic force microscopy, respectively, the researchers found that the nanodots exhibit correlated ferroelectric and ferromagnetic domain structures.

Interestingly, when comparing nanodots of different sizes, they noticed significant differences. The smaller 60-nm nanodot, made using an oxalic acid AAO mask, showed single ferroelectric and ferromagnetic domains, where the polarization and magnetization directions are uniform throughout. However, the larger 190-nm nanodot, formed using a malonic acid AAO mask, had multi-domain vortex ferroelectric and magnetic structures indicating strong magnetoelectric coupling.

"Such a single-domain structure of ferroelectricity and ferromagnetism would be an ideal platform for investigating BFCO as an electric-field writing magnetic read-out memory device, and multi-domain structures offer a playground for fundamental research," remarks Shigematsu.

Nonvolatile magnetic memory devices are crucial for various electronic applications as they retain stored information even when power is turned off. With their unique composition of single ferromagnetic and ferroelectric domains, BFCO 60-nm nanodots show great potential for creating magnetic memory devices that require minimal electrical power for writing and reading operations.

Reference

Authors :
Keita Ozawa1, Yasuhito Nagase1, Marin Katsumata1, Kei Shigematsu1,2,3,*, and Masaki Azuma1,2,3,4
Title :
Single or vortex ferroelectric and ferromagnetic domain nanodot array of magnetoelectric BiFe0.9Co0.1O3
Journal :
ACS Applied Materials and Interfaces
DOI :
Affiliations :

1 Laboratory for Materials and Structures, Institute of Innovative Research, Tokyo Institute of Technology, Japan

2 Kanagawa Institute of Industrial Science and Technology (KISTEC), Japan

3 Sumitomo Chemical Next-Generation Eco-Friendly Devices Collaborative Research Cluster, Tokyo Institute of Technology, Japan

4 Living Systems Materialogy (LiSM) Research Group, International Research Frontiers Initiative (IRFI), Tokyo Institute of Technology, Japan

* Corresponding author's email: kshigematsu@msl.titech.ac.jp

School of Materials and Chemical Technology
—Encompassing the Disciplines of Science—

Information on School of Materials and Chemical Technology inaugurated in April 2016

School of Materials and Chemical Technology

Schools, Departments, and Institute for Liberal Arts

Further Information

Assistant Professor Kei Shigematsu

Laboratory for Materials and Structures,
Institute of Innovative Research,
Tokyo Institute of Technology

Email kshigematsu@msl.titech.ac.jp

Professor Masaki Azuma

Laboratory for Materials and Structures,
Institute of Innovative Research,
Tokyo Institute of Technology

Email mazuma@msl.titech.ac.jp
Tel +81-45-924-5315

Contact

Public Relations Division, Tokyo Institute of Technology

Email media@jim.titech.ac.jp
Tel +81-3-5734-2975




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»


Дистрибьюция Музыки. Дистрибьюция Музыки в России. Дистрибьюция музыки в вк. Яндекс музыка дистрибьюция. Цифровая дистрибьюция музыка. Дистрибьюция музыки под ключ.

Осень или организм: врач объяснил, кто виноват в усиленном выпадении волос

Съел бутерброд или мороженое на улице и добро пожаловать в кутузку за штрафом в 52 000 рублей: туристов предупредили о малоизвестном правиле в популярном городе

Фестиваль «Чистопрудный Fest» покажет исторические районы Москвы с необычной стороны


Inexperienced Secret service agent called tech support hotline for help piloting drone ahead of Trump rally shooting: bombshell report

Raging Richarlison slams ‘f***ing s***’ card as Tottenham star’s EA FC 25 rating is revealed

Every time we go on holiday my husband ogles other women on the beach

Elle King shares major life update after opening up about 'toxic' relationship with dad Rob Schneider


"Пейзажи Карелии"

Для ремонта дорог в Петербурге в 2025 году ищут подрядчиков

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Hybrid запустил онлайн-академию Hybrid Training Hub


Ранняя версия Mini Empire: Hero Never Cry с русским языком доступна в Google Play

Мафия-НН: Густой аромат армянского кофе наполнил воздух старательно украшенной гостиной.

Elgato Game Capture Neo review

Мультиплеерный данжен-кроулер Greedy Wizards: Speed Dungeon вышел в новой стране на iOS и Android



В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Терапевт Кондрахин посоветовал идти к врачу при наличии болей в грудной клетке




В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»

«Жду зрелищной игры, они любят атаковать». Булыкин сделал прогноз на победителя дерби «Локомотив» — «Спартак»

Вот, что могло убить четырёх детей: Опасное вещество обнаружили у всех жертв отравления семьи в Красноярском крае

«Сидел на ней без штанов»: избившему женщину мигранту-насильнику дали четыре года колонии — БлокнотРУ — Мигранты в Москве. Мигранты в России последние новости. Мигранты в Москве последние новости. Мигранты в России последние новости на сегодня. Мигранты новости. Мигранты в России. Изнасилование школьциц. Мигранты изнасиловали школьниц. Что будет с мигрантами в Москве? Что будет с мигрантами в России?


Эксперт Фиронов рассказал, что будет с ценами на авто с 1 октября

Доцент Фиронов: новые ставки утильсбора приведут к подорожанию авто с 1 октября

Воздух свободы сыграл с ценным иностранным специалистом злую шутку

В России начали дешеветь iPhone 16


Александр Зверев снялся с турнира ATP-500 в Пекине

Даниил Медведев обыграл Гаэля Монфиса и вышел во 2-й круг турнира ATP-500 в Пекине

Хуркач пожертвует по €100 за каждый эйс пострадавшим от наводнения

Зарина Дияс может встретиться с Ариной Соболенко на топовом турнире


В России начали дешеветь iPhone 16

Воздух свободы сыграл с ценным иностранным специалистом злую шутку

«Сидел на ней без штанов»: избившему женщину мигранту-насильнику дали четыре года колонии — БлокнотРУ — Мигранты в Москве. Мигранты в России последние новости. Мигранты в Москве последние новости. Мигранты в России последние новости на сегодня. Мигранты новости. Мигранты в России. Изнасилование школьциц. Мигранты изнасиловали школьниц. Что будет с мигрантами в Москве? Что будет с мигрантами в России?

СИРИУС НА ФЛЕШКЕ? ЕВРОПУ НАДО СПАСАТЬ ОТ НАТО?! Россия, США, Европа могут улучшить отношения?! Очень полезные советы Высшего Всенародного Президента.


Музыкальные новости

Metallica — Harvester Of Sorrow (Москва, Тушино, 28.09.1991)

Шаляпин Плёс // На подступах к даче певца остановили застройку

ДС «Олимпийский»: в Рязани отменен концерт Арбениной 9 ноября

Суд в Москве взыскал с Преснякова-младшего долг за оплату парковки



Терапевт Кондрахин посоветовал идти к врачу при наличии болей в грудной клетке

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

В Москве ежегодно состоялся юбилейный, всероссийский, патриотический гала-концерт «Проза и поэзия» «Россия - семья семей»


Бизнес-омбудсмен Подмосковья помог отменить запрет на реализацию продукции компании

Шедевры Георгия Гараняна исполнит Денис Мацуев. Relax FM рекомендует

Дистрибьюция Музыки. Дистрибьюция Музыки в России. Дистрибьюция музыки в вк. Яндекс музыка дистрибьюция. Цифровая дистрибьюция музыка. Дистрибьюция музыки под ключ.

Фотограф из Санкт-Петербурга победила во Всероссийском конкурсе «Мы верим твердо в героев спорта»


Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Эксперт Фиронов рассказал, что будет с ценами на авто с 1 октября

Можно ли перевестись из одной автошколы в другую в процессе обучения?

Доцент Фиронов: машины резко подорожают из-за новых ставок утильсбора с октября


Политолог Асафов: Москва обсуждает совместные проекты с Экваториальной Гвинеей в нефтегазовом и горнодобывающем секторах

Рябков назвал «развернутой» реакцию Запада на заявления по ядерной доктрине РФ

Рябков: Россия фиксирует реакцию Запада на изменения своей ядерной политики

Американская разведка предупредила Байдена: Путин не пошутил, Зеленский тянет нас в ад


Рентгенолог Чекалина усомнилась в целесообразности частых КТ при COVID-19




Терапевт Кондрахин посоветовал идти к врачу при наличии болей в грудной клетке

Осень или организм: врач объяснил, кто виноват в усиленном выпадении волос

Председатель СК России поручил возбудить дело после нападения мигранта на врачей в Москве

«Затруднилось дыхание, опустилось веко»: россиянка заразилась ботулизмом после приема у косметолога


Иницитатива Киева: Белый дом снял ответственность за визит Зеленского на военный завод

Байден анонсировал поставку Киеву дальнобойных ракет


Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Глава ВФХГ Винер заявила, что получает 168 тысяч рублей в месяц

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»

Подведены итоги конкурса «Мы верим твердо в героев спорта»


Лукашенко дал ответ на вопрос, в каком случае Минск применит ядерное оружие

Как только НАТО нападет на Беларусь, будет применено ядерное оружие – Лукашенко

Александр Лукашенко анонсировал название для 2025 года и всей пятилетки, у студентов было другое предложение

Лукашенко назвал условие, при котором Минск применит ядерное оружие



«В ближайшие регионы»: Собянин анонсировал продление МЦД до четырёх областей

Собянин: МЦД продлят до Калужской, Смоленской, Тульской и Ярославской областей

Собянин пообещал продлить скоростные диаметры Москвы в Ярославскую область

Собянин посоветовал москвичам пересаживаться на электромобили


Первое армянское название в Москве

Столица представила аналитический доклад по климатической повестке городов России

«Чистая Арктика» разработает стандарт сбора и вывоза отходов из удаленных мест

Собянин посоветовал москвичам пересаживаться на электромобили


Блокада или мир: Лавров поставил США перед честным выбором

Он всю жизнь ковал славу СССР, а спас его Запад — там сделали операцию бесплатно! История о легенде ЦСКА Тарасове

Эксперт Фиронов рассказал, что будет с ценами на авто с 1 октября

«Жду зрелищной игры, они любят атаковать». Булыкин сделал прогноз на победителя дерби «Локомотив» — «Спартак»


Написал сообщение родным и исчез: Депутат и бизнесмен внезапно пропали на вертолёте Robinson под Архангельском

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса

Прокуратура проверяет информацию о пропаже вертолета в Архангельской области

В пропавшем в Архангельской области вертолете находился депутат Сметанин


Под Симферополем продолжается строительство нового крупного микрорайона

МВД: полиция в Симферополе задержала пенсионерку по подозрению в убийстве детей

Прогноз погоды в Крыму на 26 сентября

Творческая композиция «Диво дивное руки творят».


Доцент Фиронов: новые ставки утильсбора приведут к подорожанию авто с 1 октября

Эксперт Подшиваленко: оформившие несколько льготных ипотек наказали сами себя

В Тюмени изменят правила проезда в автобусах для детей до пяти лет

Сергей Собянин. Главное за день












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
ATP

Токио (ATP). 1-й круг. Хуркач сыграет с Гироном, Берреттини – с ван де Зандшульпом






Воздух свободы сыграл с ценным иностранным специалистом злую шутку

«Жду зрелищной игры, они любят атаковать». Булыкин сделал прогноз на победителя дерби «Локомотив» — «Спартак»

Ͷcтοpиκ: Ηa Πутинa мοлятcя cοтни миллиοнοв, тeпepь глaвнοe нe «cлить»

Он всю жизнь ковал славу СССР, а спас его Запад — там сделали операцию бесплатно! История о легенде ЦСКА Тарасове