I materiali magnetici sono onnipresenti nella società moderna, presente in quasi tutti i dispositivi tecnologici che usiamo ogni giorno. In particolare, elettronica personale come smartphone/orologi, compresse, e i computer desktop si basano tutti su materiale magnetico per memorizzare le informazioni. Le informazioni nei dispositivi moderni sono archiviate in lunghe catene di 1 e 0, nel sistema numerico binario utilizzato come linguaggio dei computer.

"Se immagini una barra magnetica, lo stesso con cui molti di noi giocavano da bambini (e forse fanno ancora), potresti ricordare che erano etichettati con un lato "nord" e un lato "sud" (o avevano due colori diversi su ciascuna estremità). Se due magneti fossero accostati l'uno all'altro, gli stessi lati si respingerebbero, e i lati opposti si attraggono:due metà distinte che possono essere facilmente identificate. In questo modo, un "1" e uno "0" possono essere assegnati all'orientamento di un magnete, in modo che una lunga catena di magneti possa essere sistemata in un computer per memorizzare dati, " spiega il ricercatore ICREA presso l'UAB Jordi Sort, uno dei coordinatori della ricerca.

Attualmente, cambiare l'orientamento di un magnete (essenzialmente scrivere o riscrivere dati) nell'elettronica ha fatto affidamento sull'uso di corrente, la stessa corrente necessaria per alimentare le prese di casa e caricare il telefono. Ma qui sta un problema:quando si fa passare corrente attraverso un materiale, il materiale si riscalda. Questo calore è una forma di energia che viene dispersa nell'ambiente, sostanzialmente sprecato. La richiesta di archiviare sempre più dati aumenta ogni anno, e richiede la creazione di dispositivi sempre più piccoli, che peggiora esponenzialmente questo effetto di riscaldamento, portando a enormi perdite di energia. non è una sorpresa, poi, che il governo e la ricerca privata si sono rivolti allo sviluppo di nuovi, materiali e tecnologie ad alta efficienza energetica per risolvere questo problema.

Una possibile soluzione a questo problema è utilizzare materiali magnetici che possono fare affidamento sulla tensione per riorientare il materiale magnetico, studiato in un campo di ricerca chiamato magnetismo controllato in tensione, utilizzando la tensione al posto della corrente per ridurre significativamente l'energia necessaria per alterare l'orientamento magnetico. Ci sono diversi approcci, ma un ramo di ricerca promettente e popolare nel campo esplora la magneto-ionica, dove gli atomi non magnetici vengono spostati dentro e fuori un materiale magnetico usando la tensione, e così alterando le sue proprietà magnetiche.

Un recente studio collaborativo tra l'UAB, Università di Georgetown, HZDR Dresda, Madrid e Barcellona di CNM, Università di Grenoble, e ICN2, e pubblicato sulla rivista Comunicazioni sulla natura ha dimostrato che è possibile attivare e disattivare il magnetismo nei metalli contenenti azoto (cioè, per generare o rimuovere tutte le caratteristiche magnetiche di questo materiale) con tensione. Una semplice analogia sarebbe che siamo in grado di aumentare o rimuovere completamente la forza con cui un magnete si attrae, Per esempio, la porta di un frigorifero, semplicemente collegandolo a una batteria e applicando una certa polarità di tensione. In questo progetto, il nitruro di cobalto ha dimostrato di essere non magnetico da solo, ma quando l'azoto viene rimosso con la tensione, forma una struttura ricca di cobalto che è magnetica (e viceversa). Questo processo si è dimostrato ripetibile e durevole, suggerendo che un tale sistema è un mezzo promettente per scrivere e memorizzare i dati in modo riciclabile. interessante, è anche dimostrato che richiede meno energia ed è più veloce dei sistemi che utilizzano atomi non magnetici alternativi, come l'ossigeno, elevando il possibile risparmio energetico.