News in English



Новости сегодня на DirectAdvert

Новости сегодня от Adwile

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

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

Читайте на 123ru.net

Другие проекты от 123ru.net



Архангельск

Территорию у метро «Бульвар Генерала Карбышева» ждёт масштабное озеленение



Жизнь

8 и 9 октября в Петербурге выступит Большой симфонический оркестр имени П.И. Чайковского






Новости 24 часа

В Подмосковье сотрудники Росгвардии провели встречу со студентами финансового университета



Game News

Default app 3 (Кейс симулятор Standoff 2)



Москва

Певец Авраам Руссо опознал мужчину, причастного к его похищению в 2004 году



News Every Day

Premier League clubs showing frustration over secretive Manchester City trial



Настроение

Солнечный денёк...



Москва

"Мармакс": спрос на обновленную IT-ипотеку за два месяца вырос в 1,5 раза



Елена Волкова

Фестиваль «Большая сцена» приглашает к участию талантливых людей со всей России



Москва

Врач предупредила любителей безалкогольного пива о риске заработать диабет



Анастасия Потапова

Теннисистка Потапова: считаю Квинси Промеса одной из легенд «Спартака»



Москва

Родители 317,2 тыс. детей в Московской области получают единое пособие



Чемпионат

Росгвардейцы Чувашии стали бронзовыми призерами Чемпионата войск национальной гвардии по мини-футболу



Симферополь

Беседа «Я в мире денег».



Москва

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале



Москва

МСД вошел в тройку самых популярных магистралей Москвы – Сергей Собянин



Москва

Сольный концерт Mayot при поддержке Like FM



103news.com — быстрее, чем Я..., самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 103news.com.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.

Другие популярные новости дня сегодня


Новости 24/7 Все города России





Топ 10 новостей последнего часа




Новости России

Певец Авраам Руссо опознал мужчину, причастного к его похищению в 2004 году

Росгвардия обеспечила безопасность футбольного матча в Дагестане

Ковальчук указал на последствия для ЦЕРН из-за отказа от сотрудничества с РФ

Росгвардия обеспечила правопорядок на футбольном матче «ЦСКА» - «Краснодар» в Москве


Москва

МВД: в Москве лжесотрудница соцслужбы похитила у пенсионерки 1,7 млн рублей






Rss.plus

В Подмосковье сотрудники Росгвардии провели встречу со студентами финансового университета

Росгвардия обеспечила правопорядок на футбольном матче «ЦСКА» - «Краснодар» в Москве

Росгвардия обеспечила безопасность футбольного матча в Дагестане

Росгвардейцы Чувашии стали бронзовыми призерами Чемпионата войск национальной гвардии по мини-футболу

Moscow.media
Москва

Сергей Собянин. Главное за день



103news.comмеждународная интерактивная информационная сеть (ежеминутные новости с ежедневным интелектуальным архивом). Только у нас — все главные новости дня без политической цензуры. "103 Новости" — абсолютно все точки зрения, трезвая аналитика, цивилизованные споры и обсуждения без взаимных обвинений и оскорблений. Помните, что не у всех точка зрения совпадает с Вашей. Уважайте мнение других, даже если Вы отстаиваете свой взгляд и свою позицию. 103news.com — облегчённая версия старейшего обозревателя новостей 123ru.net.

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

103news.com — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Музыкальные новости

Оззи Осборн

Дочь Оззи Осборна призналась в получении наркотиков от врачей в детстве




Спорт в России и мире

Алексей Смирнов – актер, которого, надеюсь, еще не забыли

Естественный отбор технологий: в Москве пройдет отборочный этап чемпионата «Битва роботов»

В Тверской области временно прекращено движение по трассе М-9 «Балтия» в Нелидовском районе

Баскетболисты ЦСКА начнут защиту титула в Единой лиге ВТБ


WTA

Ига Швёнтек снялась с турнира категории WTA-1000 в Пекине



Новости Крыма на Sevpoisk.ru


Новости 24 часа

В Подмосковье сотрудники Росгвардии провели встречу со студентами финансового университета



Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России