I fisici hanno creato una tecnica di fabbricazione per dispositivi spintronici. Questi ad alte prestazioni, i dispositivi a bassa potenza hanno un futuro promettente, modi così efficienti per realizzarli sono molto ricercati. Il nuovo metodo di fabbricazione utilizza molecole organiche relativamente facili da configurare per molti scopi. Strati di molecole potrebbero essere dipinti o stampati su metalli per creare nuove funzioni elettroniche.

I dispositivi Spintronic potrebbero un giorno sostituire gli attuali dispositivi elettronici. Considerando che i dispositivi elettronici dipendono da un flusso di carica sotto forma di elettroni in movimento, i dispositivi spintronici sfruttano una diversa proprietà degli elettroni nota come spin. Questo è legato al momento angolare dell'elettrone, e il flusso di spin è chiamato corrente di spin.

Ci sono diverse sfide per realizzare utili dispositivi spintronici. Tra questi ci sono l'induzione di una corrente di spin, e quindi per impregnare i componenti spintronici di funzioni utili come la capacità di conservare i dati da utilizzare come memoria ad alta velocità. Il ricercatore associato Hironari Isshiki e il suo team dell'Istituto per la fisica dello stato solido dell'Università di Tokyo hanno trovato un modo nuovo ed elegante per affrontare entrambe queste complesse sfide.

"Abbiamo dimostrato con successo un'efficiente conversione della corrente di spin in corrente di carica in un campione di rame grazie a un semplice strato di "vernice". Questo strato è spesso solo una molecola, e comprende una sostanza organica, " ha detto Isshiki. "L'efficienza di conversione del dispositivo è paragonabile a quella di dispositivi realizzati con materiali metallici inorganici come platino o bismuto. Però, rispetto ai materiali inorganici, i materiali organici sono molto più facili da manipolare per produrre funzionalità diverse."

Questo strato organico è costituito da una sostanza chiamata piombo(II) ftalocianina. Una corrente di spin iniettata nella superficie coperta dalla molecola viene efficacemente convertita in una corrente di carica familiare. I ricercatori hanno sperimentato strati di diverso spessore per vedere quale sarebbe stato il più efficace. Quando lo strato era spesso una singola molecola, le molecole si sono allineate in una disposizione ordinata che ha prodotto la conversione di corrente da spin a carica più efficiente.

"Le molecole organiche, in particolare, offrono ai ricercatori spintronici un alto grado di libertà di progettazione in quanto sono relativamente facili da lavorare. I tipi di componenti funzionali che speriamo di vedere sono cose che potrebbero essere utili nel campo del calcolo ad alte prestazioni o in dispositivi di alimentazione, " ha spiegato Isshiki. "Gli strati incredibilmente sottili richiesti significano anche che un giorno potremmo creare dispositivi flessibili o addirittura dispositivi che potresti creare con un tipo speciale di stampante".

I prossimi passi per Isshiki e colleghi sono esplorare altre configurazioni di strati organici su materiali conduttivi per realizzare nuove funzionalità di spin. Vogliono anche studiare la conversione della carica in corrente di spin, il processo inverso a quello visto in questa dimostrazione. Quest'area di ricerca mira ad accelerare notevolmente lo studio della spintronica con molecole organiche.