Ferro, bario e titanio per l'elettronica del futuro | Chimici.info

Ferro, bario e titanio per l’elettronica del futuro

wpid-22651_Foto.jpg
image_pdf

Dispositivi elettronici super efficienti, caratterizzati da un consumo energetico fino a mille volte inferiore a quello attuale, grazie alla magnetizzazione di un materiale tramite un impulso elettrico. È questo il fulcro dell’esperimento illustrato sulla rivista Nature Communications e condotto presso il centro di ricerca Elettra Sincrotrone Trieste di Area Science Park da un gruppo internazionale di ricercatori, tra cui Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e Politecnico di Milano.

Il meccanismo ottenuto dal team di ricerca è capace di scrivere l’informazione nelle memorie digitali con un’efficienza mai raggiunta prima. “L’immagazzinamento dell’informazione nei sistemi di memoria, come i dischi rigidi dei computer – spiega Piero Torelli, fisico dell’Istituto officina dei materiali del Cnr di Trieste e fra gli autori dello studio – viene ancor oggi effettuata tramite un piccolo elettromagnete che magnetizza la superficie del disco: un processo lungo, energeticamente costoso e che non permette elevata miniaturizzazione. Indurre questa magnetizzazione attraverso un campo elettrico darebbe enormi vantaggi, permettendo di superare le attuali limitazioni, diminuendo il consumo energetico di un fattore mille e realizzando uno dei sogni della comunità scientifica e di chi cerca nuove soluzioni tecnologiche per l’elettronica moderna”.

Con questo esperimento il gruppo di ricerca ha ottenuto proprio un sistema in cui la magnetizzazione può essere spenta o accesa in risposta all’applicazione di un campo elettrico, in modo reversibile e a temperatura ambiente. “Il sistema che abbiamo studiato – continua Torelli – è costituito da due strati di materiale facilmente reperibile e poco costoso: uno di ferro e uno di ossido di bario e di titanio, che una volta sovrapposti reagiscono formando un sottilissimo ossido di ferro nella zona di interfaccia. Sottoponendo il campione a un’analisi spettroscopica con la luce di sincrotrone di Elettra siamo riusciti a seguire le proprietà di ciascuno strato, verificando come il grado di magnetizzazione all’interfaccia variasse in base al campo elettrico applicato sullo strato di ossido, in modo controllabile e reversibile”.

Il successo dell’esperimento conferma che l’abbinamento di materiali con proprietà ferroelettriche e ferromagnetiche in strati contigui rappresenta una via promettente verso il controllo elettrico della magnetizzazione e apre la strada a una nuova generazione di dispositivi di memoria. Un’elettronica moderna capace di riunire i vantaggi della ferroelettricità – basso costo di scrittura delle informazioni – e quelli del magnetismo – durata dell’informazione immagazzinata -.

Copyright © - Riproduzione riservata
Ferro, bario e titanio per l’elettronica del futuro Chimici.info