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Usando precise tecniche di manipolazione microscopica, impulsi di corrente elettrica sono stati applicati ad una molecola, per farle cambiare differenti stati magnetici. Credit: CFN/KIT

Attualmente, un singolo bit di informazione digitale memorizzata all'interno di un hard disk, consiste in circa 3 milioni di atomi magnetizzati. Un gruppo di ricercatori tra la Germania ed il Giappone, hanno sviluppato un nuovo tipo di memoria magnetica che opera con un bit per molecola. Grazie ad un impulso elettrico, la molecola metallico-organica può cambiare rapidamente stato magnetico oppure la sua conduttività elettrica. Questa nuovissima e potenzialmente rivoluzionaria tecnica è spiegata dai ricercatori in una pubblicazione sul giornale "Nature Communications".

"L'effetto superparamagnetico impedisce dimensioni più piccole per i bit negli attuali hard disk" ha spiegato Toshio Miyamachi, autore principale dello studio e ricercatore presso il Centro per le Nanostrutture Funzionali (CFN) del KIT (Karlsruhe Institute of Technology). Questo effetto superparamagetico implica che i cristalli di memoria magnetica sono sempre più suscettibili allo switch termico, con la diminuzione della dimensione. Di conseguenza sempre più informazione può essere persa.

"Abbiamo scelto un approccio diverso e abbiamo messo un singolo atomo magnetico di ferro al centro di una molecola organica fatta da 51 atomi. Il guscio organico protegge l'informazione che si trova all'interno dell'atomo centrale." A parte il vantaggio ovvio riguardo alla densità finale di memoria usando un bit per molecola, questo tipo di memoria, basata su quelle che vengono chiamate "spin crossover molecules" hanno anche il vantaggio di poter effettuare processi di scrittura in maniera molto affidabile e puramente elettronicamente.

"Usando un Microscopo ad Effetto Tunnel (STM), abbiamo applicato degli impulsi elettrici molto precisi alla molecola di pochi nanometri" ha spiegato Wulf Wulfhe-kel, a capo del centro di ricerca del KIT. "Questa riproducibilità cambia non solo lo stato magnetico del ferro, ma anche le proprietà elettriche dell'intera molecola." Quindi, le due configurazioni magnetiche portano a conduttività variabili, e questo permette di determinare facilmente lo stato della molecola usando una misurazione della resistenza.

Questo studio mostra anche come questo principio potrebbe essere usato ed i vari vantaggi dell'uso di memorie basate su molecole spin crossover. "Queste proprietà spintroniche e memristive combinate in una molecola sola, apriranno interi nuovi campi di ricerca". I memristori sono memorie che accumulano informazione sotto forma di variazioni di resistenza. La spintronica usa lo spin magnetico delle particelle individuali per i suoi processi di elaborazione dell'informazione.

http://www.kit.edu/besuchen/pi_2012_11411.php

da link2universe