A differenza dei materiali magnetici utilizzati per realizzare un tipico dispositivo di memoria, gli antiferromagneti non si attaccano al tuo frigorifero. Questo perché gli spin magnetici negli antiferromagneti sono allineati in modo opposto e si annullano a vicenda.

Gli scienziati hanno a lungo teorizzato che gli antiferromagneti hanno un potenziale come materiali per memorie stabili ultraveloci. Ma nessuno riusciva a capire come manipolare la loro magnetizzazione per leggere e scrivere informazioni in un dispositivo di memoria.

Ora, un team di ricercatori del Berkeley Lab e dell'UC Berkeley che lavorano nel Center for Novel Pathways to Quantum Coherence in Materials, un Energy Frontier Research Center finanziato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, hanno sviluppato un interruttore antiferromagnetico per la memoria del computer e le applicazioni di elaborazione. Le loro scoperte, pubblicato sulla rivista Materiali della natura , avere implicazioni per un'ulteriore miniaturizzazione dei dispositivi informatici e dell'elettronica personale senza perdita di prestazioni.

Utilizzando uno strumento a fascio ionico focalizzato presso la Molecular Foundry di Berkeley Lab, gli scienziati, guidati da James Analytis, uno scienziato della facoltà nella divisione di scienze dei materiali del Berkeley Lab e professore associato e cattedra Kittel di fisica della materia condensata presso l'Università di Berkeley, ha fabbricato il dispositivo da fogli atomicamente sottili di disolfuro di niobio, un dicalcogenuro di metallo di transizione (TMD). Per formare un TMD antiferromagnetico, hanno sintetizzato strati di atomi di ferro tra ogni foglio di disolfuro di niobio.

I coautori dello studio Nityan Nair ed Eran Maniv hanno scoperto che l'applicazione di piccoli impulsi di corrente elettrica fa ruotare gli spin dell'antiferromagnete, che a sua volta cambia la resistenza del materiale da alta a bassa.

Con loro sorpresa, hanno anche scoperto che "questi spin magnetici possono essere capovolti o manipolati con piccole correnti applicate, circa 100 volte più piccoli di quelli utilizzati in qualsiasi altro materiale con una risposta simile, " ha detto Analita.

I ricercatori hanno in programma di testare diversi TMD antiferromagnetici nella speranza di identificare un sistema che funzioni a temperatura ambiente e quindi sviluppare ulteriormente il campo dell'elettronica basata sullo spin o della spintronica, dove l'informazione è trasportata dallo spin magnetico degli elettroni.