17.04.2014 -
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).