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Due nuovi materiali conduttori per i microprocessori avvicinano l'avvento della «spintronica»

MILANO - Mentre l’elettronica governa la maggior parte degli oggetti con cui abbiamo a che fare, nei laboratori di ricerca si stanno compiendo passi significativi verso il suo superamento, ovvero la spintronica. Due recenti ricerche pubblicate su Nature Chemistry e su Science Express hanno permesso di testare la validità di due nuovi materiali come conduttori per i microprocessori del futuro. Il primo materiale è un aggregato di otto atomi di Cesio e uno di Vanadio ed è stato studiato da un team di ricercatori della Virginia Commonwealth University, del Naval Research Laboratory e dell’Istituto di ricerca Harish-Chandra di Allahabad (India).

Il secondo è una lega di Telluro e Bismuto (Bi2Te3), già noto ai ricercatori, di cui sono state verificate le proprietà isolanti presso il National Accelerator Laboratori grazie al lavoro degli scienziati dell’Università di Stanford. Entrambi contribuiscono ad avvicinare il giorno in cui le informazioni non saranno più trasmesse dalla carica elettrica degli atomi, ma dalla rotazione degli elettroni.

SUPERATOMO MAGNETICO - Il particolare super- atomo di Cesio-Vanadio è stata trovato mentre i fisici cercavano un aggregato di atomi che rimanesse stabile anche in gruppi multipli, che si combinasse cioè bene con se stesso. Il professor Shiv N. Khanna ha scoperto che con otto atomi di Cesio la stabilità era massima, non rimanevano cioè elettroni liberi di legarsi con altri elementi. La particolare configurazione atomica permette al Cesio-Vanadio di possedere una forte carica magnetica, pari a cinque magnetoni di Bohr, comportandosi quasi come un atomo di Manganese.

«Il Cesio è un ottimo conduttore di elettricità – ha spiegato Khanna - e il super- atomo che ne deriva combina i vantaggi del magnetismo con la facilità di conduzione della sua superficie esterna». L’uso di una coppia di questo superatomo ha manifestato promettenti implicazioni per la spintronica. Sulla scia dello stesso studio i ricercatori ipotizzano che un superatomo composto da Oro e Manganese, che a differenza del Cesio-Vanadio non conduce l’elettricità, possa avere importanti applicazioni in campo biomedico per trasportare i principi attivi dei farmaci nel corpo.

TELLURO E BISMUTO - La lega di Telluro e Bismuto si candida invece a soppiantare il Silicio ancor prima del superatomo Cesio-Vanadio. I test effettuati sulla sua conduttività hanno dimostrato che il materiale permette agli elettroni in superficie di viaggiare senza perdita di energia a temperatura ambiente. Un ottimo isolante che promette velocità stratosferiche se utilizzato nei microchip. Yulin Chen, a capo della ricerca, si è detto più che soddisfatto degli esperimenti, che hanno superato le previsioni teoriche:

«La teoria ipotizzava prestazioni già sufficienti ma i test hanno dato risultati ancora migliori dimostrando che la trasmissione avviene anche a temperature più elevate del previsto, il che dovrebbe accelerare l’utilizzo del materiale – o di una sua derivazione – in campo industriale». Anche in questo caso le informazioni vengono trasmesse grazie alla rotazione degli elettroni. Ad avvicinare la lega di Telluro e Bismuto alla produzione contribuisce il fatto che il materiale è realizzabile con le attuali tecnologie per la produzione di microchip.

Posted in: TECNOLOGIA on mercoledì 8 luglio 2009 at alle 07:22