Un nuovo meccanismo capace di scrivere l’informazione nelle memorie digitali con un’efficienza mai raggiunta prima è stato ottenuto nel centro di ricerca Elettra Sincrotrone Trieste di Area Science Park. Un risultato raggiunto da un gruppo internazionale di ricercatori, in primis Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) e Politecnico di Milano. L’esperimento è stato pubblicato da ‘Nature Communications‘.
Il test, riferisce il team di ricerca, “si basa sulla magnetizzazione di un materiale attraverso 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, viene ancor oggi effettuata attraverso un piccolo elettromagnete che magnetizza la superficie del disco, si tratta di un processo lungo, energeticamente costoso e che non permette elevata miniaturizzazione” spiega Piero Torelli, fisico dell’Istituto officina dei materiali del Cnr di Trieste e fra gli autori del paper.
Indurre questa magnetizzazione “attraverso un campo elettrico”, continua il ricercatore, “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 ed a temperatura ambiente.
“Il sistema che abbiamo studiato – dice ancora 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, osserva il team di ricerca, “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, cioe’ basso costo di scrittura delle informazioni, con i vantaggi del magnetismo mirati alla durata dell’informazione immagazzinata.
