Grafene applicato alla spintronica potrebbe spingere elettronica del futuro oltre legge di Moore. Il grafene, utilizzato nell’elettronica di nuova generazione, in particolare nel settore dei dispositivi informatici noto anche come spintronica, potrebbe alimentare un vero e proprio “boost” della stessa informatica che potrebbe superare così la fatidica legge di Moore.
È la conclusione a cui è arrivato uno studio condotto da ricercatori provenienti da vari istituti del mondo che hanno pubblicato quella che si può considerare come una recensione dell’attuale situazione nel settore elettronico e informatico su Review of Modern Physics.
La spintronica si basa sulla rotazione dell’elettrone e sul suo momento magnetico nonché sulla sua carica elettronica fondamentale: può essere considerata come un settore che combina l’elettronica e il magnetismo ma lo fa su scala nanometrica. Proprio perché tratta dispositivi così piccoli, questo settore potrebbe portare al tanto agognato passo in avanti dell’elettronica e soprattutto dell’informatica tanto da superare la legge di Moore.
I dispositivi spintronici offrono infatti un’efficienza energetica e una dissipazione minore rispetto all’elettronica convenzionale, anche quella più miniaturizzata. Un giorno, forse, si potrebbero avere smartphone e tablet alimentati a transistor e memorie basati su spin.
Attualmente qualche sviluppo pratico si è avuto per quanto riguarda le testine di lettura delle unità disco rigido: alcuni laptop e pc, infatti, utilizzano dispositivi spintronici sotto forma di sensori magnetici in queste testine. Altri approcci pratici si sono avuti poi nell’industria automobilistica.
Ivan Vera Marun, professore di fisica della materia dell’Università di Manchester e uno degli autori dello studio, spiega: “I continui progressi nella spintronica del grafene, e più in generale nelle eterostrutture 2-D, hanno portato alla creazione, al trasporto e al rilevamento efficienti delle informazioni sugli spin usando effetti precedentemente inaccessibili al solo grafene. Mentre continuano gli sforzi sia sugli aspetti fondamentali che tecnologici, riteniamo che il trasporto di spin balistici sarà realizzato in eterostrutture 2-D, anche a temperatura ambiente. Tale trasporto consentirebbe un uso pratico delle proprietà meccaniche quantistiche delle funzioni dell’onda elettronica, portando spin in materiali 2D al servizio di futuri approcci di calcolo quantistico”.
Approfondimenti:
Graphene and 2D materials could move electronics beyond ‘Moore’s Law’ (IA)
Rev. Mod. Phys. 92, 021003 (2020) – Colloquium: Spintronics in graphene and other two-dimensional materials (IA) (DOI: 10.1103/RevModPhys.92.021003)
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