Gaianews

Memorie digitali: sperimentato nuovo dispositivo che abbatte i consumi

E’ stato studiato un meccanismo in grado di scrivere l’informazione nelle memorie digitali con un’efficienza mai raggiunta prima.

Scritto da Micaela Conterio il 17.04.2014

E’ stato studiato un meccanismo in grado di scrivere l’informazione nelle memorie digitali con un’efficienza mai raggiunta prima. La ricerca dal titolo “Electric control of magnetism at the Fe/BaTiO3 interface”, pubblicata su Nature Communications, è stata effettuata da un gruppo internazionale di ricercatori, primi fra tutti Cnr (Istituto officina dei materiali del Cnr di Trieste), Elettra Sincrotrone Trieste e Politecnico di Milano.  

Il lavoro, basato sul fenomeno della magnetizzazione di un materiale con un impulso elettrico, rappresenta un significativo passo in avanti in termini di efficienza energetica, dal momento che i dispositivi di nuova generazione comporterebbero un abbattimento dei consumi energetici di oltre mille volte rispetto a quanto accade con le attuali tecnologie.

Memorie magnetiche

 

Ad oggi la raccolta delle informazioni nei dispositivi di archiviazione o di memoria, quali ad esempio i dischi rigidi dei computer, avviene ancora tramite il fenomeno della magnetizzazione della superficie del disco rigido attraverso l’impiego di un elettromagnete, processo questo non solo lungo, ma soprattutto energeticamente costoso e che impedisce la miniaturizzazione.

Diversamente “Indurre questa magnetizzazione – spiega Piero Torelli, fisico dell’Istituto officina dei materiali del Cnr di Trieste e fra gli autori del paper – 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”.

La grande novità ottenuta dal gruppo di ricerca con questo studio consiste nella realizzazione di un sistema che consente di accendere o spengere la magnetizzazione in risposta all’applicazione del campo elettrico. Questo può avvenire in modo reversibile e a temperatura ambiente. “Il sistema che abbiamo studiato – continua Piero Torelli – è costituito da due strati di materiali facilmente reperibili e poco costosi: 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”. 

Questo esperimento rappresenta il punto di partenza per sviluppare un nuovo approccio alla realizzazione dei dispositivi digitali di memoria. Il successo dimostrato, tra l’altro, conferma che la strada intrapresa dalla ricerca che implica l’abbinamento di materiali che presentano proprietà ferroelettriche e ferromagnetiche utilizzati in strati contigui è, indubbiamente, promettente. Soprattutto perché è indirizzata verso il controllo elettrico della magnetizzazione, che consente di realizzare una nuova generazione di dispositivi di memoria. La tecnologia impiegata, infatti, consente di coniugare all’interno di un unico meccanismo i vantaggi della ferroelettricità, ossia il basso costo di scrittura delle informazioni, con quelli del magnetismo, la durata cioè dell’informazione immagazzinata. 

 

 

© RIPRODUZIONE RISERVATA