研究人員找到了一種使用電場控制磁性數據存儲系統中磁化切換的方法。

數字系統中的數據存儲消耗大量能量。尤其是大型數據中心的磁數據存儲系統消耗的能量很高，降低這種消耗是一個挑戰。在磁性數據存儲系統中，信息是通過微觀區域中特定的磁化排列來存儲的。磁化方向由微線圈產生的電流或局部磁場決定。使用這種方法，電流會因焦耳加熱而導致能量損失。

由麻省理工學院 (MIT) 領導、開姆尼茨理工大學化學研究所電化學傳感器和儲能教授 Karin Leistner 教授和 Jonas Zehner 博士參與的研究小組展示了 180 度磁化反轉通過電壓感應氫加載到亞鐵磁體中。結果發表在《自然納米技術》雜志上。

使用電場實現 180 度磁化反轉是相當困難的，但它大大降低了數據存儲設備的能耗。180° 磁化切換很重要，因為單個位中的磁化通常與 180° 相反。研究人員認為，這項研究有可能為大幅降低數據存儲的全球功耗開辟一條途徑。

對于電壓控制磁化切換，研究團隊利用了亞鐵磁體的特定特性，因為它們提供了多亞晶格配置，不同大小的亞晶格磁化強度相互相反。為了在沒有外部磁場的情況下實現 180° 磁化反轉，研究人員使用額外的反鐵磁氧化鎳 (NiO) 層對 GdCo/Pd/GdOx 層結構進行了功能化。