La spintronica rivoluzionerà l’informatica

Da una reazione inaspettata, una memoria a minor consumo per i dispositivi di calcolo

La “spintronica” (“Spin Electronics”) è la scienza che studia le strutture elettroniche e gli spin di diversi materiali: grazie a una scoperta accidentale, potrebbe rivoluzionare il mondo dell’informatica. 

Durante un esperimento congiunto della Johns Hopkins University (JHU) e l’Istituto nazionale degli standard e della tecnologia (NIST) è accaduto, infatti, un fenomeno inaspettato, noto come “zero field switching” (ZFS) o commutazione del campo zero.

I ricercatori hanno creato un modello sperimentale con un nanomagnete cobalto-ferro-boro (CoFeB) impilato sopra uno strato di tungsteno, che a sua volta è stato collocato sopra un foglio di platino. Entrambe le estremità del nanomagnete erano coperte da oro conduttivo e appoggiate su una superficie di silicio.

Il magnete CoFeB dallo spessore nanometrico serve come deposito di dati. Se la magnetizzazione del CoFeB si allinea verso l’alto, il magnete legge “1”. Se la magnetizzazione punta il contrario, è “0”.

Successivamente, il gruppo di ricerca ha generato un tipo non ortodosso di corrente elettrica chiamata “corrente di rotazione”, in cui elettroni ruotano nella stessa direzione, e l’hanno trasmessa attraverso gli strati di platino e tungsteno, su entrambi i lati del magnete CoFeB.

Secondo le loro scoperte, la magnetizzazione del CoFeB non cambia finché non c’è corrente di spin. Tuttavia, gli spin che si muovono vicino allo strato magnetico del CoFeB esercitano pressione sul magnete.

La coppia spin-orbita provoca l’inversione magnetica con cui si memorizzano i dati. Questo permetterebbe la realizzazione di dispositivi di calcolo più piccoli e meno dispendiosi, a livello energetico.