Két kaliforniai egyetem (UC Berkeley és UC Riverside) kutatói ultragyors módszert dolgoztak ki egyes fémek mágnesességének elektromos irányítására. A Berkeley-n tanító Jeffrey Bokor által vezetett fejlesztés lényegesen hatékonyabb és valóban energiatakarékos komputermemóriákat, feldolgozó technológiákat és nagyobb számítási teljesítményt eredményezhet.

Komputerek különféle memóriákat használnak adattárolásra. A hosszútávú memóriának, általában merevlemeznek vagy flash meghajtónak sűrűnek kell lennie a lehető legtöbb adat tárolásához. A központi feldolgozó egységnek, a CPU-nak az utasítások végrehajtásánál saját memóriára (például közvetlen hozzáférésű memóriára, RAM-ra) is szüksége van az információ rövidtávú tárolásához.

A RAM-ra nagyon gyorsan kell felírni az adatokat és leolvasni azokat, máskülönben nem elegendő a CPU számításaihoz. Mostani RAM-technológiákkal másodpercenkénti 1 milliárd bit sebességgel megy az adatírás, csakhogy ezekhez folyamatos áramellátás szükséges, máskülönben elvesznek az adatok.

Az utóbbi években a RAM mágneses alternatívája, az MRAM is megjelent a piacon. Előnye, hogy az adatokat akkor is megőrzik, ha a memória és a CPU ki van kapcsolva. Magyarán energiatakarékosak, aminek azonban ára van: a gyorsaság – kb. tízszer lassabbak.

Az amerikai kutatókat egy – ultragyors mágneses kapcsolást rövid lézerimpulzusokkal elérő – holland fejlesztés inspirálta. Rájöttek, hogy gadolínium-vas ötvözetekkel elektromos impulzusok az ismert MRAM technológiákkal összehasonlítva, több nagyságrenddel felgyorsíthatják a mágnesesség irányváltását.

Az elektromos impulzusok ideiglenesen növelik a vasatom elektronjainak energiáját, ezért a vas- és a gadolínium-atomok úgy hatnak egymásra, hogy a fémötvözet mágneses sarkai irányt váltsanak. Ez a megközelítés teljesen új módszer, hogy az elektromos áram hogyan vezéreljen mágneseket.

A célra ideálisnak bizonyult gadolínium-vas ötvözet után más anyagokkal is próbálkoztak, és rájöttek, hogy ha egyetlen rétegből álló mágneses fémet, például kobaltot tesznek az ötvözetre, a kobalt mágnesessége a két réteg közötti interakcióval szintén kiválóan módosítható.

A két felfedezés ultragyors mágneses memóriákat vetít előre. Ezek a memóriák nagyteljesítményű és energiatakarékos processzorok működését biztosítják, szélvészgyors és nem felejtő (megmaradó, non-volatile) memóriával a chipen.