IBM si balocca col magnetismo molecolare

San Jose (USA) – Una nuova tecnica per studiare e controllare i fenomeni magnetici a livello atomico. E’ quanto hanno messo a punto gli scienziati di IBM per comprendere il funzionamento dei circuiti elettronici e dei componenti dei dispositivi di memoria, che nel futuro avranno dimensioni sempre più prossime a quelle dell’atomo, e per sviluppare nuovi materiali e sistemi di calcolo in grado di sfruttare i fenomeni magnetici su scala atomica.

“Abbiamo aperto una finestra nel cuore atomico del magnetismo”, ha affermato Andreas Heinrich, membro della squadra di ricerca presso il Centro Ricerche IBM Almaden di San Jose, California. “Siamo ora in grado di posizionare gli atomi e quindi misurare e controllare le loro interazioni magnetiche entro strutture progettate con precisione”.

Il nuovo metodo, denominato spettroscopia ad eccitazione di spin , utilizza uno speciale microscopio ad effetto tunnel di IBM progettato per essere utilizzato in una vasta gamma di campi magnetici, fino a 140.000 volte più forti di quello terrestre. I ricercatori prima spostano gli atomi in posizione, e quindi misurano le interazioni tra i loro spin atomici, che sono le fonti fondamentali del magnetismo.

“Questo genere di ricerca esplorativa è essenziale per il futuro a lungo termine dell’industria informatica,” ha affermato Gian-Luca Bona, manager Science and Technology presso il laboratorio Almaden di IBM. “Entro i prossimi vent’anni verrà il momento in cui sarà estremamente difficile continuare a migliorare i transistor ed altri elementi tradizionali dei circuiti microelettronici semplicemente diminuendone le dimensioni. Avremo allora bisogno di strutture alternative e, forse, di sistemi di calcolo totalmente differenti. Tecniche come queste possono aiutarci ad ottenere le conoscenze necessarie a creare quelle alternative”.

Oltre ad esplorare le proprietà di base dei materiali magnetici, i ricercatori IBM si aspettano di poter utilizzare questa nuova tecnica in futuro per esplorare i limiti dello storage magnetico dei dati , determinare la fattibilità di nuovi tipi di circuiti atomici, e sperimentare nuove tecnologie per i computer quantistici .

La nuova tecnica messa a punto da IBM si basa sulla spettroscopia spin-flip , un metodo sviluppato dal big di Armonk nel 2004 per misurare le proprietà magnetiche dei singoli atomi. Quegli esperimenti vennero effettuati utilizzando una superficie isolante in ossido di alluminio, ma era impossibile far spostare gli atomi lungo la superficie. In verità, sebbene il team IBM abbia dimostrato per la prima volta fin dal 1990 come utilizzare la microscopia a scansione a effetto tunnel (STM) per far spostare e posizionare singoli atomi sulle superfici metalliche, fino ad oggi nessuno era stato in grado di far spostare e posizionare gli atomi su superfici isolanti.