Memorie che consumano dieci volte meno: il segreto è in un cristallo sottilissimo

La crescita esponenziale della mole di dati digitali rappresenta una delle principali sfide tecnologiche ed energetiche dei prossimi decenni. Secondo le stime, entro pochi decenni il solo settore dello storage e dell'elaborazione delle informazioni potrebbe arrivare a consumare quasi il 30% dell'energia globale. In questo scenario, la ricerca di soluzioni più efficienti non è solo un obiettivo di innovazione, ma una necessità.

Un team della Chalmers University of Technology, in Svezia, ha annunciato una scoperta che potrebbe segnare un cambio di paradigma: un materiale atomisticamente sottile capace di ospitare simultaneamente due stati magnetici opposti, ferromagnetismo e antiferromagnetismo. Questa combinazione, mai osservata prima in un singolo cristallo bidimensionale, consente una riduzione del consumo energetico nei dispositivi di memoria fino a un fattore dieci.

I ricercatori di Chalmers hanno utilizzato un materiale bidimensionale innovativo in dispositivi di memoria su chip. La coesistenza di due forze magnetiche opposte riduce i consumi fino a dieci volte

La novità è stata descritta in uno studio pubblicato sulla rivista Advanced Materials. Il materiale, formato da un'alleanza di elementi magnetici e non magnetici (cobalto, ferro, germanio e tellurio), sfrutta la presenza di forze interne e un allineamento magnetico inclinato che permettono agli elettroni di cambiare orientamento senza l'ausilio di campi magnetici esterni. Questo significa che la scrittura delle informazioni nelle memorie può avvenire in modo molto più rapido ed efficiente.

Tradizionalmente, per combinare ferromagnetismo e antiferromagnetismo era necessario ricorrere a strutture multistrato, con conseguenti problematiche di affidabilità dovute alle interfacce tra i materiali. La nuova soluzione elimina queste complessità: le pellicole cristalline bidimensionali sono infatti tenute insieme da forze di van der Waals, risultando più semplici da produrre e più stabili nel tempo.

Secondo i ricercatori, questo approccio potrebbe avere un impatto significativo in settori che vanno dall'intelligenza artificiale ai dispositivi mobili, fino ai sistemi di elaborazione avanzata e all'elettronica di consumo. L'integrazione di due ordini magnetici opposti nello stesso materiale rappresenta anche un passo importante verso tecnologie più sostenibili in un'epoca caratterizzata da un fabbisogno crescente di risorse energetiche.