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Spintronica: nuovi successi dalla ricerca italiana

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La ricerca italiana prosegue sulla strada verso i ‘dispositivi spintronici‘: un team dell’Istituto Nanoscienze del Cnr (CnrNano) e Scuola normale superiore (Sns) ha sviluppato una tecnica che permette di manipolare lo spin di singoli elettroni in dispositivi elettronici costituiti da isole conduttive di scala nanometrica, aggirando così alcune difficoltà tecniche cruciali verso la realizzazione dei dispositivi a base spintronica operanti a temperatura ambiente.

Il controllo dello spin di singoli elettroni ha un grande interesse per le future applicazioni nel campo dell’elettronica e della spintronica. Tuttavia per ottenere questi fenomeni a temperatura ambiente è necessario confinare gli elettroni su isole conduttive di dimensioni ridottissime, quasi atomiche. Sebbene questo tipo di confinamento sia oggi realizzabile, la difficoltà tecnologica diventa quella di controllare in maniera indipendente le diverse isole conduttive separate da pochi nanometri. Un obiettivo quasi proibitivo.

Ciò che è riuscito a dimostrare il gruppo coordinato da Stefano Roddaro di CnrNano è che è possibile controllare lo stato di più nano-isole senza dover ricorrere alla complessa fabbricazione di singoli nanoelettrodi allineati su ciascuna isola.

“Abbiamo utilizzato una tecnica basata sull’effetto Stark”, spiega Roddaro, “che permette di influenzare in maniera diversa gli stati quantici degli elettroni in diverse isole conduttive pur sottoponendole esattamente alla stessa perturbazione esterna. Questo approccio ci ha permesso di osservare il fenomeno noto come “bloccaggio di spin” a 15 gradi Kelvin, una temperatura mai raggiunta prima e potenzialmente estrapolabile fino a temperatura ambiente”.

Il lavoro è pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

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