nuovo meccanismo minimizza i consumi
L’esperimento, illustrato su 'Nature Communications', coinvolge Cnr, Elettra
Sincrotrone Trieste e Politecnico di Milano e apre la strada a una nuova
generazione di dispositivi super efficienti, con un consumo energetico che
potrebbe ridursi di oltre mille volte rispetto a quello attuale.
Sincrotrone di Trieste: veduta interna di camera sperimentale per la
produzione dei campion
Un nuovo meccanismo capace di scrivere l’informazione nelle memorie digitali con
un’efficienza mai raggiunta prima. È stato ottenuto
presso il centro di ricerca Elettra Sincrotrone Trieste di Area Science
Park da un gruppo internazionale di ricercatori, in primis Consiglio nazionale
delle ricerche (Cnr) e Politecnico di Milano. L’esperimento, illustrato su
'Nature Communications', si basa sulla magnetizzazione di un materiale tramite
un impulso elettrico e apre la strada a una nuova generazione di dispositivi
super efficienti, con un consumo energetico che potrebbe ridursi di oltre mille
volte rispetto a quello consentito dalle tecnologie attuali.
“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 del paper – 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).