I ricercatori dell’ Argonne National Laboratory li definiscono “tornado magnetici” su scala nanoscopica, azzardando improbabili paragoni con il potere distruttivo dei tornado in scala “umana” o, per meglio dire, naturale. Ma piuttosto che spazzare via case e persone, le peculiarità dei vortici magnetici creati da dischi di dimensioni infinitesimali potrebbero essere controllate a tutto vantaggio di applicazioni puramente digitali e informatiche .
La scoperta del team dell’Argonne consiste nell’aver individuato un sistema per gestire a proprio piacimento la rotazione (o ” chiralità “) di questi nanotornado magnetici, vortici particellari che si formano spontaneamente quando le dimensioni di un disco scendono al di sotto di un certo limite. L’immagine del “tornado” potrebbe essere in tal senso fuorviante, perché in realtà a ruotare non è certo il disco bensì l’orientamento magnetico degli atomi del materiale di cui è composto , che si allineano in direzione oraria o antioraria rispetto alla superficie del disco oppure più su o più giù del suo centro.
Da sempre gli hard disk a tecnologia magnetica immagazzinano le informazioni digitali manipolando l’orientamento degli elementi metallici che rappresentano fisicamente i bit di dati, interpretando come “0” oppure “1” tali dati in lettura dipendentemente dalla direzione in cui essi sono stati magnetizzati. Poiché il disco a nano-vortice su cui si sono arrovellati i ricercatori statunitensi mette a disposizione due diversi parametri magnetici controllabili e accessibili in maniera indipendente, tale nanotecnologia potrebbe servire a immagazzinare non 2 ma 4 diversi stati e quindi bit di informazioni (“0”, “1”, “2”, “3”), bit che a questo punto andrebbero opportunamente definiti qit e che secondo Mihaela Tanase dell’Argonne “potrebbero cambiare radicalmente il modo in cui valutiamo la registrazione elettronica dei dati”.
La chiralità degli atomi del nanodisco, nel caso specifico, è sempre stata un fenomeno difficile da controllare a dovere, e gli studi precedenti non erano riusciti a stabilizzarla a sufficienza per impedire il cambiamento randomico di orientamento nei bit. Temperando il layer del disco magnetico nanoscopico con un materiale antiferromagnetico , invece, Tanese e la scienziata dei materiali Amanda Petford-Long sono riuscite a controllare a proprio piacimento l’orientamento degli atomi presenti nel “vortice” magnetico , imbrigliando la nanochiralità e gettando le basi per campi di studio del tutto nuovi.
Alfonso Maruccia
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5 feb 2009