Un recente studio ha portato alla luce un fenomeno che potrebbe rivoluzionare il modo in cui memorizziamo i dati nei dispositivi informatici del futuro. Questa scoperta, che coinvolge la generazione di elettricità attraverso il movimento orbitale degli elettroni, apre nuove prospettive nel campo della spintronica, promettendo materiali magnetici più efficienti, veloci e affidabili.
La spintronica e il nuovo orizzonte
Un approccio innovativo
La ricerca suggerisce un approccio del tutto nuovo per potenziare la spintronica, aprendo la strada a progressi significativi nella tecnologia futura. Grazie a una tecnica inedita, i ricercatori hanno confermato l’esistenza di un fenomeno fisico finora non rilevato, che potrebbe essere sfruttato per migliorare la memorizzazione dei dati nella prossima generazione di dispositivi informatici.
La memoria spintronica
Le memorie spintroniche, utilizzate in computer avanzati e satelliti, sfruttano gli stati magnetici prodotti dal momento angolare intrinseco degli elettroni per memorizzare e recuperare dati. A seconda del suo movimento fisico, lo spin di un elettrone produce una corrente magnetica. Conosciuto come “effetto Hall di spin”, questo ha applicazioni fondamentali per i materiali magnetici in diversi campi, dalla elettronica a basso consumo alla meccanica quantistica fondamentale.
La scoperta dell’effetto Hall orbitale
Un metodo per osservare l’effetto
I teorici avevano previsto che utilizzando metalli di transizione leggeri – materiali che hanno deboli correnti di Hall di spin – sarebbe stato più facile individuare le correnti magnetiche generate dall’effetto Hall orbitale. Fino ad ora, rilevare direttamente tale fenomeno è stato una sfida, ma lo studio, guidato da Igor Lyalin, studente di dottorato in fisica, ha mostrato un metodo per osservare l’effetto.
Le implicazioni per le applicazioni future della spintronica
Il rilevamento di questo effetto potrebbe avere enormi conseguenze per le applicazioni future della spintronica. “Il concetto di spintronica esiste da circa 25 anni e, sebbene sia stato molto utile per varie applicazioni di memoria, ora si sta cercando di andare oltre”, ha detto Kawakami. “Uno degli obiettivi principali del campo è ridurre la quantità di energia consumata perché questo è il fattore limitante per aumentare le prestazioni.”
Ridurre la quantità totale di energia necessaria affinché i materiali magnetici futuri funzionino bene potrebbe potenzialmente consentire un minor consumo di energia, velocità più elevate, maggiore affidabilità e aiutare a estendere la durata della tecnologia. Utilizzare correnti orbitali invece di correnti di spin potrebbe risparmiare tempo e denaro a lungo termine, ha detto Kawakami.
Notando che questa ricerca apre una via per saperne di più su come questi strani fenomeni fisici sorgono in altri tipi di metalli, i ricercatori affermano di voler continuare ad approfondire la complessa connessione tra gli effetti Hall di spin e gli effetti Hall orbitali.
Il lavoro di ricerca è stato supportato da varie istituzioni, tra cui la National Science Foundation, il Swedish Research Council, il Swedish National Infrastructure for Computing e la K. e A. Wallenberg Foundation.
