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.


RƏYLƏR

BU KATEQORİYADAN DİGƏR XƏBƏRLƏR

Ölkə mətbuatında bugün »

Aynişan Kapadokyada - FOTO

25 İyul 2017 16:52

"Milan" İstanbul klubunun növbəti təklifini rədd etdi

25 İyul 2017 16:52

Avtomobiliniz isti havada PARTLAYA BİLƏR

25 İyul 2017 16:52

Gözəllik imperiyasının yaradıcısından həyat, qadınlar və kişilər haqqında MÜDRİK FİKİRLƏR

25 İyul 2017 16:48

Avropada qanuni yaşamaq istəyənlərə ŞAD XƏBƏR

25 İyul 2017 16:47

"Azərbaycan və Rusiya prezidentlərinin görüşü tam vaxtında və aktual oldu"

25 İyul 2017 16:47

"Şoka düşdüm..." - Oksana

25 İyul 2017 16:47

"Aeroflot" əməkdaşları etiraz aksiyası keçirir - TƏLƏB əmək haqqı artırılsın

25 İyul 2017 16:47

Tramp Ukraynanı günahlandırdı və baş prokurora göstəriş verdi - FOTO

25 İyul 2017 16:47

Məşhurlarımız istirahətə nə qədər pul xərcləyir? - 20 min

25 İyul 2017 16:44

Plyonkaya görə 14 sürücü cərimələndi

25 İyul 2017 16:42

Ermənistanın hakim partiyasının deputatı: “Danışıqlarda hər şey Azərbaycana bağlıdır”

25 İyul 2017 16:38

Venesuelaya qarşı mümkün sanksiyalar nefti bahalaşdırıb

25 İyul 2017 16:37

Ölən müğənnini ortalığa qoyub selfi çəkdirdilər - FOTO

25 İyul 2017 16:37

FOTO: Dəhşətli görüntülər az öncə gəldi

25 İyul 2017 16:37

Kiçik və orta biznes seqmentində İT xərcləri 680 milyard dollara çatacaq

25 İyul 2017 16:35

Ermənistanda məmur itkin düşüb

25 İyul 2017 16:34

Azərbaycan: O, işdən çıxarıldı, yüksək vəzifə verildi

25 İyul 2017 16:34

Körfəz böhranında yenilik - Terrorçuların siyahısı genişləndi

25 İyul 2017 16:33

2017-2018 mövsümünün əsasnaməsinə dəyişiklik edildi

25 İyul 2017 16:32

Azərbaycanda aqroparkların yaradılmasına 200 milyon manatdan artıq sərmayə qoyulacaq - FOTO

25 İyul 2017 16:27

Ankarada ticarət mərkəzi yanır

25 İyul 2017 16:27

Dünyanın ən bahalı maşın nömrəsi: BU MƏBLƏĞƏ İNANMAQ OLMUR

25 İyul 2017 16:23

Azərbaycanda qızıl hasilatı ilə məşğul olan şirkət planlarını açıqlayıb

25 İyul 2017 16:22

Yaqub Mahmudov: "Rusiya erməni faktorundan imtina etməlidir"

25 İyul 2017 16:22

FED-in iclasından ciddi qərarlar gözlənilmir

25 İyul 2017 16:22

"Öz ölkəmdə heç kim ağzını açmadı, Türkiyədə isə..." - müğənninin xanımı əsəbiləşdi - FOTO

25 İyul 2017 16:22

Azərbaycanda uşağın adı CINDIR qoyuldu

25 İyul 2017 16:20

Qurd ürəyi yeyən qız: 40 nəfəri zorlayaraq öldürən kişi ilə evləndi – ŞOK HADİSƏ

25 İyul 2017 16:18

"Real Madrid" Kilian Mbappe üçün "Monako"ya 180 milyon avro ödəyəcək

25 İyul 2017 16:17

Ərlərini və arvadlarını "dəyişən"lərin FOTOları

25 İyul 2017 16:17

Şəkidə yük maşını 10 ton ot bağlaması ilə birlikdə yandı

25 İyul 2017 16:17

TERROR: İŞİD-in istehsal etdiyi döyüş texnikası

25 İyul 2017 16:17

Şəhriyar del Geraninin atası: “O, Allah adamıdır, amma...” – Lent.az-da YENİ LAYİHƏ

25 İyul 2017 16:14

Hindistanda bina çökdü

25 İyul 2017 16:14

İnsanlar şirniyyat üstündə bir-birlərini əzdilər - VİDEO

25 İyul 2017 16:13

Hamilə aktrisa əri ilə sahildə - FOTOlar

25 İyul 2017 16:12

Bakılı qızın oğlanlara "padxod" etmək üçün

25 İyul 2017 16:10

Sevdiyi qızın anasını öldürən şəxs: "Rəhmətlik mənə "ya məni sev, ya da qızımı öldürəcəm" dedi"

25 İyul 2017 16:05

"Qarabağ" 50-ci ev qolu arzusunda

25 İyul 2017 16:05

Həkimlər xəbərdarlıq etdi: “Küçədəki heyvanlara toxunmayın”

25 İyul 2017 16:03

İslam partiyasının dövlətə xəyanət edən sədr müavini barədə MƏHKƏMƏ QƏRARI

25 İyul 2017 15:58

Natiq Kərimov və İnqilab Əhədovun apellyasiya şikayəti təmin edilməyib

25 İyul 2017 15:57

"Lotu Quli"nin yeznəsi azadlığa buraxıldı

25 İyul 2017 15:57

Növbəti doğuş terroru - İDDİA

25 İyul 2017 15:57

Azərbaycan və Gürcüstan növbəti danışıqlara başlayacaq

25 İyul 2017 15:52

Yük avtomobili 10 ton ot bağlaması ilə birlikdə yandı

25 İyul 2017 15:51

Azərbaycanda yüksək vəzifəli məmur İŞDƏN ÇIXARILDI - FOTO

25 İyul 2017 15:47

Neymarın PSJ-dən tələbləri

25 İyul 2017 15:47

Çıtır toyuq budu yeməyə nə deyirsiniz?

25 İyul 2017 15:44