Un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pekín, en colaboración con el Centro de Física de Materiales del CSIC en el País Vasco, ha realizado un avance notable en la tecnología de semiconductores. Han mejorado las propiedades magnéticas de la ferrita de bismuto, un material que actúa como semiconductor, imán y generador de electricidad, abriendo nuevas posibilidades para la creación de chips de memoria de alta capacidad y bajo consumo energético.
La investigación ha demostrado que al sustituir parcialmente el oxígeno en la ferrita por azufre, la fuerza magnética del material aumenta hasta 62 veces. Linxing Zhang, uno de los investigadores destacados, explicó que este cambio en la estructura del material influye en la organización de los átomos de hierro, resultando en una mayor imantación.
Este avance también potencia el acoplamiento magnetoeléctrico del material, una propiedad esencial para controlar simultáneamente sus características eléctricas y magnéticas. Yue-Wen Fang, científico del CSIC, subrayó que este descubrimiento podría dar lugar a dispositivos de almacenamiento más económicos y eficientes.
Aunque la ferrita de bismuto ha sido objeto de estudio por más de cinco décadas, persisten muchas incógnitas debido a las complejas interacciones entre sus cargas eléctricas y propiedades magnéticas. Esta investigación revela que el material tiene cargas positivas y negativas que se separan naturalmente, lo que le permite alternar entre dos estados estables. Esto es especialmente útil en memorias de acceso aleatorio, donde la información se conserva incluso durante un corte de energía, a diferencia de la RAM dinámica convencional.
La capacidad del material para combinar electricidad y magnetismo en una sola estructura lo convierte en una prometedora alternativa para dispositivos que requieren un bajo consumo energético y un almacenamiento de alta capacidad. Sin embargo, su desarrollo aún está en curso, ya que la imantación en capas delgadas sigue siendo débil.
En estudios adicionales, Zhang y Fang introdujeron un material denominado Bi0.5Sm0.5FeO3, que permite ajustar la tensión interna del semiconductor, mejorando así sus propiedades electrónicas y lumínicas. Este nuevo material ha logrado alcanzar un voltaje de 1,56 V, superando el límite previo de 0,5 voltios, lo que facilita la lectura y escritura de múltiples valores y permite la creación de una memoria de almacenamiento multinivel no volátil que retiene la información incluso al apagarse.
