I supporti di memorizzazione magnetici come i dischi rigidi hanno rivoluzionato la gestione delle informazioni:siamo abituati a gestire enormi quantità di dati archiviati magneticamente facendo affidamento su componenti elettronici altamente sensibili. E speriamo di aumentare ulteriormente la capacità dei dati attraverso componenti sempre più piccoli. Insieme agli esperti di Grenoble e Strasburgo, i ricercatori dell'Istituto di nanotecnologie (INT) di KIT hanno sviluppato un nanocomponente basato su un meccanismo osservato in natura.

E se la stessa piccolezza di un componente impedisse di progettare gli strumenti necessari per la sua fabbricazione? Una possibilità potrebbe essere quella di "insegnare" alle singole parti ad autoassemblarsi nel prodotto desiderato. Per la fabbricazione di un nano-dispositivo elettronico, un team di ricercatori INT guidati da Mario Ruben ha adottato un trucco della natura:adesivi sintetici sono stati applicati a molecole magnetiche in modo tale che queste ultime si agganciassero alle posizioni corrette su un nanotubo senza alcun intervento. In natura, le foglie verdi crescono attraverso un simile processo di auto-organizzazione senza alcun impulso da meccanismi subordinati. L'adozione di tali principi nella produzione di componenti elettronici è un cambio di paradigma, una novità.

Il nanointerruttore è stato sviluppato da un team europeo di scienziati del Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) di Grenoble, Institut de Physique et Chimie des Materiaux dell'Università di Strasburgo, e KIT INT. È una delle caratteristiche peculiari dell'invenzione che, a differenza dei componenti elettronici convenzionali, il nuovo componente non è costituito da materiali come metalli, leghe o ossidi ma interamente di materiali morbidi come nanotubi di carbonio e molecole.

Terbio, l'unico atomo metallico magnetico utilizzato nel dispositivo, è incorporato in materiale organico. Il terbio reagisce in modo altamente sensibile ai campi magnetici esterni. Le informazioni su come questo atomo si allinea lungo tali campi magnetici vengono trasmesse in modo efficiente alla corrente che scorre attraverso il nanotubo. Il gruppo di ricerca del CNRS di Grenoble guidato dal Dr. Wolfgang Wernsdorfer è riuscito a leggere elettricamente il magnetismo nell'ambiente del nanocomponente. La dimostrata possibilità di indirizzare elettricamente singole molecole magnetiche apre un mondo completamente nuovo alla spintronica, dove la memoria, la logica e possibilmente la logica quantistica possono essere integrate.

La funzione del nano-dispositivo spintronico è descritta nel numero di luglio di Materiali della natura per basse temperature di circa un grado Kelvin, che è -272 gradi Celsius. Il team di ricercatori si impegna ad aumentare ulteriormente la temperatura di lavoro del componente nel prossimo futuro.