En un notable avance en el campo de la tecnología de semiconductores, un equipo de investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pekín (USTB) y del Centro de Física de Materiales del CSIC en el País Vasco ha mejorado significativamente las propiedades magnéticas de la ferrita de bismuto. Este material, que funciona tanto como semiconductor como imán, también produce electricidad, sugiriendo enormes implicaciones para la creación de chips de memoria más eficientes.
La clave del descubrimiento radica en la sustitución parcial del oxígeno del material por azufre, lo que resultó en un incremento de su fuerza magnética hasta 62 veces. Linxing Zhang, uno de los investigadores líderes del proyecto, explicó que este cambio en la composición impacta directamente la estructura del semiconductor y altera el arreglo de los átomos de hierro, aportando una mayor imantación al material.
Este avance mejora también el acoplamiento magnetoeléctrico, una propiedad fundamental que permite controlar de manera simultánea las características eléctricas y magnéticas del semiconductor. Yue-Wen Fang, científico del CSIC, destacó que este descubrimiento podría traducirse en dispositivos de almacenamiento más económicos y energéticamente eficientes.
Aunque la ferrita de bismuto ha sido objeto de estudio durante más de cinco décadas, aún plantea numerosos desafíos debido a las complejas interacciones entre sus cargas eléctricas y sus propiedades magnéticas. No obstante, este material presenta la capacidad de mantener información incluso durante cortes de energía, avanzando un paso más allá de la RAM dinámica convencional, que pierde datos sin suministro eléctrico.
La capacidad de combinar electricidad y magnetismo en un solo material convierte a la ferrita de bismuto en una opción potencialmente revolucionaria para dispositivos que requieren bajo consumo energético y mayor capacidad de almacenamiento. Sin embargo, el desarrollo de este semiconductor continúa, ya que la imantación en capas delgadas sigue siendo limitada.
En investigaciones adicionales, los científicos Zhang y Fang introdujeron un material innovador llamado Bi0.5Sm0.5FeO3, que permite ajustar la tensión interna del semiconductor, perfeccionando sus propiedades electrónicas y lumínicas. Esta nueva fórmula logró alcanzar un voltaje de 1,56 V, significativamente mayor al límite previo de 0,5 voltios, posibilitando la lectura y escritura de múltiples valores. Así, se abre la puerta a la creación de memorias de almacenamiento multinivel no volátiles, capaces de retener información incluso al apagarse.
Este avance presenta un prometedor futuro para el desarrollo de tecnologías de almacenamiento de datos más robustas y sostenibles, continuando la búsqueda de soluciones innovadoras a las demandas crecientes de la era digital.
