(Phys.org)—Nano-nastri di silicio configurati in modo che gli atomi assomiglino al filo di pollo potrebbero contenere la chiave per l'archiviazione dei dati ad altissima densità e i sistemi di elaborazione delle informazioni del futuro.
Questa è stata una scoperta chiave di un team di scienziati guidati da Paul Snijders dell'Oak Ridge National Laboratory del Dipartimento dell'Energia. I ricercatori hanno utilizzato la microscopia a effetto tunnel e la spettroscopia per convalidare i primi calcoli di principio – o modelli – che per anni avevano previsto questo risultato. La scoperta, dettagliato in Nuovo Giornale di Fisica , convalida questa teoria e potrebbe avvicinare gli scienziati al loro obiettivo a lungo termine di creare magnetismo a costi contenuti in materiali non magnetici.
"Mentre gli scienziati hanno trascorso molto tempo a studiare il silicio perché è il cavallo di battaglia delle attuali tecnologie dell'informazione, per la prima volta siamo stati in grado di stabilire chiaramente che i bordi dei nano-nastri presentano atomi di silicio magnetici, " ha detto Snijders, membro della Divisione Scienza e Tecnologia dei Materiali.
La sorpresa è che mentre il silicio sfuso non è magnetico, i bordi dei nano-nastri di questo materiale sono magnetici. Snijders e colleghi dell'ORNL, Laboratorio Nazionale Argonne, l'Università del Wisconsin e il Laboratorio di ricerca navale hanno dimostrato che gli spin degli elettroni sono ordinati in modo antiferromagnetico, il che significa che puntano su e giù alternativamente. Configurato in questo modo, gli atomi con spin polarizzato su e giù servono come sostituti efficaci per gli zeri convenzionali e quelli comuni all'elettrone, o carica, attuale.
"Sfruttando gli spin degli elettroni derivanti da legami rotti intrinseci su superfici di silicio stabilizzate con oro, siamo stati in grado di sostituire gli zeri e gli uno caricati elettronicamente convenzionali con spin che puntano su e giù, " ha detto Snijders.
Questa scoperta fornisce una nuova strada per studiare il magnetismo a bassa dimensione, hanno notato i ricercatori. Più importante, tali superfici di silicio-oro a gradini forniscono un modello atomicamente preciso per dispositivi a spin singolo al limite ultimo dell'archiviazione e dell'elaborazione dei dati ad alta densità.
"Nella ricerca di magneti più piccoli e meno costosi, motori elettrici, dispositivi elettronici e di archiviazione, creare magnetismo in materiali altrimenti non magnetici potrebbe avere implicazioni di vasta portata, " ha detto Snijders.
