Pesquisadores da Universidade de Tecnologia Chalmers, na Suécia, desenvolveram um material magnético bidimensional atomicamente fino que combina simultaneamente duas ordens magnéticas opostas. Essa inovação tem o potencial de reduzir em dez vezes o consumo de energia de dispositivos de armazenamento de dados, proporcionando uma nova solução para as crescentes demandas energéticas da tecnologia digital.
A pesquisa, publicada na revista Advanced Materials, foi conduzida por uma equipe liderada por Saroj P. Dash, Professor de Física de Dispositivos Quânticos na Universidade de Tecnologia Chalmers, com a participação do autor principal, Dr. Zhao Bing. A característica única desse novo material magnético bidimensional é a coexistência de ordens ferromagnética e antiferromagnética em sua estrutura de monocamada, o que abre caminho para o desenvolvimento de tecnologias de armazenamento de dados mais eficientes.
Com a ampla adoção da inteligência artificial, dispositivos móveis e diversas tecnologias digitais, a quantidade de dados em todo o mundo está crescendo exponencialmente. Pesquisas preveem que o processamento e o armazenamento de dados poderão ser responsáveis por quase um terço do consumo global de energia nas próximas décadas. Essa tendência levou a comunidade científica a buscar ativamente novos métodos para reduzir o consumo de energia do armazenamento de dados.
O Dr. Zhao Bing afirmou: "A descoberta dessa coexistência de ordem magnética dentro de uma única camada fina de material é um avanço. Suas propriedades a tornam ideal para o desenvolvimento de chips de memória ultraeficientes para aplicações em inteligência artificial, dispositivos móveis, computadores e futuras tecnologias de dados."
A memória magnética convencional depende de um campo magnético externo para redirecionar elétrons, um processo que consome energia significativa. No entanto, o novo material magnético bidimensional apresenta um alinhamento magnético inclinado, permitindo que os elétrons mudem rapidamente de direção sem depender de um campo magnético externo. Esse mecanismo inerente reduz significativamente a perda de energia, tornando as operações de armazenamento mais eficientes.
O material utiliza uma liga magnética composta de cobalto, ferro, germânio e telúrio, com filmes cristalinos bidimensionais empilhados uns sobre os outros por meio de forças de van der Waals. O Professor Dash observou: "Materiais com múltiplos comportamentos magnéticos eliminam problemas de interface em pilhas multicamadas e facilitam a fabricação. Anteriormente, o empilhamento de vários filmes magnéticos introduzia emendas nas interfaces, impactando a confiabilidade e complicando a produção do dispositivo."
Pesquisadores demonstraram que este material magnético bidimensional pode reduzir em dez vezes o consumo de energia das células de memória. Seu processo de fabricação simplificado e confiabilidade aprimorada abrem caminho para a implantação em larga escala de tecnologias de armazenamento de dados de última geração. Essa inovação não apenas ajudará a resolver os problemas de consumo de energia em data centers, mas também promoverá o desenvolvimento de tecnologias digitais sustentáveis.
