Il CNR, in collaborazione con Elettra Sincrotrone Trieste e Politecnico di Milano, ha studiato e sperimentato un nuovo sistema di archiviazione basato su memorie magnetiche, mille volte più efficienti di quelle attuali.
Su Nature Communications è stato illustrato un importante studio "tutto italiano" condotto dal CNR, in collaborazione con Elettra Sincrotrone Trieste e Politecnico di Milano. L'esperimento è focalizzato sulle memorie magnetiche, ma soprattutto sulle potenzialità racchiuse in questi nuove soluzioni, che potranno rivoluzionare i dispositivi rendendoli più efficienti nelle prestazioni e nei consumi energetici fino a mille volte rispetto a quelli attuali.
"L'immagazzinamento dell'informazione nei sistemi di memoria, come i dischi rigidi dei computer", ha spiegato Piero Torelli, fisico dell'Istituto officina dei materiali del Cnr di Trieste "avviene 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"
A differenza dei supporti tradizionali, le memorie magnetiche consentono di archiviare i dati attraverso la magnetizzazione di un materiale per impulso elettrico. Il team di ricerca, nel corso dell'esperimento, è riuscito ad ottenere un sistema in cui la magnetizzazione può essere regolata (attivandola o disattivandola) in risposta ad un campo elettrico, reversibilmente e a temperatura ambiente. Il sistema è costituito da due strati di materiale poco costoso e molto diffuso, ferro e ossido di bario e di titanio. Questi ultimi due composti - se uniti - reagiscono creando uno strato di ossido di ferro, che ha consentito di tracciare le variazioni del grado di magnetizzazione in base al campo elettrico.
"Il sistema che abbiamo studiato", ha continuato 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 una 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"
L'esperimento ha quindi confermato con successo che le memorie magnetiche e i nuovi sistemi di memorizzazione per i futuri dispositivi si serviranno di materiali con proprietà ferroelettriche (basso costo di scrittura delle informazioni) e ferromagnetiche (durata dell'informazione immagazzinata) combinati in strati contigui.
