New material to reduce 100 times computers’ power consumption

New material to reduce 100 times computers’ power consumption
17:34 24 Oktyabr 2016
Ölkə mətbuatı
A- A+
Lawrence Berkeley National Laboratory scientists have developed a new “magnetoelectric multiferroic*” material that could lead to a new generation of computing devices with more computing power while consuming a fraction of the energy that today’s electronics require.

“Electronics are the fastest-growing consumer of energy worldwide,” said Ramamoorthy Ramesh, associate laboratory director for energy technologies at Lawrence Berkeley National Laboratory.
“Today, about five percent of our total global energy consumption is spent on electronics, and that’s projected to grow to 40–50 percent by 2030 if we continue at the current pace and if there are no major advances in the field that lead to lower energy consumption.”

Global or world energy consumption is the total energy used by all of human civilization. The U.S. Energy Information Administration estimates that in 2013, world energy consumption was 157,481 terawatt hours (TWh), mainly from polluting expendables — oil, coal, and natural gas.

The new material, which combines electrical and magnetic properties at room temperature, could help reduce this consumption in the future.

The newly developed material sandwiches together individual layers of atoms, producing a thin film with magnetic polarity that can be “flipped” from positive to negative or vice versa with small pulses of electricity.

In the future, device makers could use this property to store digital 0’s and 1’s, the binary backbone that underpins computing devices.

“Before this work, there was only one other room-temperature multiferroic whose magnetic properties could be controlled by electricity,” said John Heron, assistant professor in the Department of Materials Science and Engineering at the University of Michigan, who worked on the material with researchers at Cornell University. “That electrical control is what excites electronics makers, so this is a huge step forward.”

Room-temperature multiferroics are a hotly pursued goal in the electronics field because they require 100 times less power to read and write data than today’s semiconductor-based devices. In addition, they are nonvolatile (their data doesn’t vanish when the power is shut off).

Those properties could enable devices that require only brief pulses of electricity instead of the constant stream that’s needed for current electronics, resulting in using an estimated 100 times less energy.

To create the new material, the researchers started with thin, atomically precise films of hexagonal lutetium iron oxide (LuFeO3), a material known to be a robust ferroelectric, but not strongly magnetic. Lutetium iron oxide consists of alternating monolayers of lutetium oxide and iron oxide. They then used a technique called molecular-beam epitaxy (which takes place in a high vacuum) to add one extra monolayer of iron oxide to every 10 atomic repeats of the single-single monolayer pattern.

“We were essentially spray painting individual atoms of iron, lutetium and oxygen to achieve a new atomic structure that exhibits stronger magnetic properties,” said Darrell Schlom, a materials science and engineering professor at Cornell and senior author of a paper on the work recently published in Nature.
 
The result was a new material that combines a phenomenon in lutetium oxide called “planar rumpling” with the magnetic properties of iron oxide to achieve multiferroic properties at room temperature.


OXŞAR XƏBƏRLƏR

BU KATEQORİYADAN DİGƏR XƏBƏRLƏR

Ölkə mətbuatında bugün

Xırdalanda atışma: Maskalılar iş adamını güllələdilər

31 Mart 2017 00:53

Qəbələdə ər arvadının boğazını kəsdi - FOTO/VİDEO

31 Mart 2017 00:43

Mart soyqırımından 99 il ötür

31 Mart 2017 00:27

Astroloji proqnoz - 31 mart

31 Mart 2017 00:18

Məşhur klubun adı rəsmən dəyişdi - FCSB

31 Mart 2017 00:17

Kamal Abdullanın əsəri gürcü dilində işıq üzü gördü

31 Mart 2017 00:14

"Qalatasaray" ulduz futbolçuya sərvət təklif etdi

31 Mart 2017 00:07

Elon Musk-dan 6 qızıl qayda

31 Mart 2017 00:05

Türkyədə qasırğa XƏBƏRDARLIĞI

31 Mart 2017 00:05

31 Mart - Azərbaycanlıların Soyqırımı Günüdür

31 Mart 2017 00:05

"Hindistandan Avropaya yükləri 7 günə daşımaq olar" - Cavid Qurbanov - FOTO

31 Mart 2017 00:05

Günün qoroskopu: problemlərin öhdəsindən gələ biləcəksiniz

31 Mart 2017 00:05

Bakıda 17 yaşlı qız özünü binadan yerə atdı

30 Mart 2017 23:57

Cənubi Koreyanın sabiq prezidenti saxlanılıb

30 Mart 2017 23:56

Dünyanın ən bahalı tualetləri - FOTOLAR

30 Mart 2017 23:53

Tənəffüs yolunu 3 addımla təmizləyin

30 Mart 2017 23:52

Bu surəni oxuyan üçün mələklər istiğfar edərlər

30 Mart 2017 23:47

Hafizəni İslam təbabəti ilə necə gücləndirək?

30 Mart 2017 23:42

Ailə cinayətinin arxasından “cin” çıxdı - FOTO

30 Mart 2017 23:37

Portağal xərçəngə qarşı dərmanlardan 10 qat daha təsirlidir

30 Mart 2017 23:37

Qadınların çadra geyməsinə icazə verilməyəcək -

30 Mart 2017 23:36

"Bakıda gəzmək daha təhlükəsizdir, nəinki..."

30 Mart 2017 23:32

Elza Seyidcahandan Fikrət Qocaya cavab: "Allah bizə səbr versin"

30 Mart 2017 23:32

Məşhur duanın mötəbər mənbəyi varmı?

30 Mart 2017 23:32

“Qarabağ” “Neftçi”nin yubileyini korladı - VİDEO

30 Mart 2017 23:28

Məşhur türk aktyorları nəyə yatırım edirlər? - FOTO

30 Mart 2017 23:27

Uşağınızda bu əlamətlər varsa... – DİQQƏT, YENİ VİRUS

30 Mart 2017 23:27

Dünyanın ən bahalı telefonları - FOTO

30 Mart 2017 23:22

Təbiətin canlanmasından ala biləcəyimiz 3 dərs

30 Mart 2017 23:22

Azərbaycan millisi növbəti dəfə Moldovaya gücünü göstərdi

30 Mart 2017 23:22

Qəbələdə kişi arvadını öldürdü

30 Mart 2017 23:19

Mənəvi təkamülə nail olmaq üçün ən səmərəli yol hansıdır?

30 Mart 2017 23:17

Cənubi Koreyanın sabiq prezidenti saxlanıldı

30 Mart 2017 23:13

Spiralvari bina - FOTO

30 Mart 2017 23:12

Qafqazda ən çox abort hansı ölkədə qeydə alınır? - STATİSTİKA

30 Mart 2017 23:12

Kar, kor və lal olanların qəlb əhlindən fərqi

30 Mart 2017 23:12

"Qarabağ" Volkan Dəmirələ təklif göndərməyib" - Qurban Qurbanov

30 Mart 2017 23:05

“Kimlə rəqib olmağın fərqi yoxdu” – Filip Ozobiç

30 Mart 2017 23:05

“Oğlumun toyuna çağırmadığım üçün məni öldürmək istədi” -

30 Mart 2017 23:05

Kətan toxumunun faydaları saymaqla bitmir

30 Mart 2017 23:05

Millimiz Moldovanı yenə məğlub etdi

30 Mart 2017 23:05

“Neftçi”nin yubileyi QARA(BAĞ) gəldi

30 Mart 2017 22:57

Qəhvə qadınlarda depressiya riskini azaldır

30 Mart 2017 22:57

Azərbaycanlı polkovnik erməni generalına “taktika dərsi” keçdi

30 Mart 2017 22:56

Tələbələr arasında radikalizmə qarşı seminar keçirildi

30 Mart 2017 22:54

Koreyanın sabiq prezidenti həbs olundu

30 Mart 2017 22:52

Hörümçək zəhəri iflic müalicəsində istifadə edilə bilər

30 Mart 2017 22:52

"Əgər ora zərbə endirilərsə, Ermənistan hansı faciələri yaşayacaq?" - polkovnik Şair Ramaldanov

30 Mart 2017 22:52

Sabiq prezident tutuldu

30 Mart 2017 22:49

Trampdan TƏHDİD: “Kreslolarınızı əlinizdən alacağam”

30 Mart 2017 22:48