Nuove prospettive per la spintronica

newsUn gruppo di ricercatori dell’Istituto Nanoscienze del Cnr (CnrNano) e Scuola Normale Superiore (SNS) ha messo a punto una tecnica che permette di manipolare lo spin di singoli elettroni in dispositivi elettronici costituiti da isole conduttive di scala nanometrica. Il metodo innovativo, che aggira alcune delle difficoltà tecnologiche chiave, apre una nuova strada per la realizzazione di dispositivi di questo tipo operanti a temperatura ambiente. Il lavoro è pubblicato sulla rivista Nature Nanotechnology.

Il controllo dello spin di singoli elettroni ha un grande interesse per le future applicazioni nel campo dell’elettronica e della spintronica. Tuttavia per ottenere questi fenomeni a temperatura ambiente è necessario confinare gli elettroni su isole conduttive di dimensioni ridottissime, quasi atomiche. Sebbene questo tipo di confinamento sia oggi realizzabile, la difficoltà tecnologica diventa quella di controllare in maniera indipendente le diverse isole conduttive separate da pochi nanometri. Un obiettivo quasi proibitivo.

Ora il gruppo di ricercatori dei laboratori Nest di CnrNano e SNS, coordinato da Stefano Roddaro di CnrNano, ha dimostrato che è possibile controllare lo stato di più nano-isole senza dover ricorrere alla complessa fabbricazione di singoli nanoelettrodi allineati su ciascuna isola. Un risultato inatteso e per certi versi controintuitivo. “Abbiamo utilizzato una tecnica basata sull’effetto Stark”, spiega Stefano Roddaro, “che permette di influenzare in maniera diversa gli stati quantici degli elettroni in diverse isole conduttive pur sottoponendole esattamente alla stessa perturbazione esterna. Questo approccio ci ha permesso di osservare il fenomeno noto come “bloccaggio di spin” a 15 gradi Kelvin, una temperatura mai raggiunta prima e potenzialmente estrapolabile fino a temperatura ambiente”.

Riferimenti:

Nanoscale spin rectifiers controlled by the Stark effect

F. Rossella, A. Bertoni, D. Ercolani, M.Rontani, L. Sorba, F.Beltram & S. Roddaro. Nature Nanotechnology (2014); doi:10.1038/nnano.2014.251

http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/full/nnano.2014.251.html

Per informazioni:

Maddalena Scandola – Ufficio Comunicazione CnrNano

mail: comunicazione@nano.cnr.it

web: www.nano.cnr.it