Fisica - E' nato primo semiconduttore a temperatura ambiente

Nascono i primi semiconduttori magnetici
che possono funzionare a temperatura ambiente, contrariamente a
quelli fino ad oggi disponibili che per "lavorare" hanno bisogno
di temperature freddissime, che possono arrivare anche a meno 70
gradi centigradi sotto lo zero. Un risultato importante
conseguito nei laboratori Tasc di Trieste dell'Istituto
Nazionale Fisica della Materia e del Consiglio Nazionale delle
ricerche (INFM-CNR), con uno studio condotto da Francesco
Maccherozzi, Giancarlo Panaccione, Giorgio Rossi di INFM-CNR e
frutto della collaborazione con l'Universita' di Modena e Reggio
Emilia e delle universita' di Regensburg, Monaco di Baviera e del
Politecnico di Zurigo. La ricerca e' stata pubblicata sulla
prestigiosa pubblicazione Physical Review Letters
Un semiconduttore magnetico e' potenzialmente in grado di riunire
i due elementi fondanti dell'elettronica contemporanea, la
tecnologia elettrica dei transistor e quella magnetica delle
memorie di massa. Da quando, nel 1996, fu messo a punto, malgrado
le sue straordinarie utilizzazioni, non era stato possibile
risolvere il problema che ne rende impossibile l'uso in
condizioni non sperimentali e cioe' in condizioni di freddo
estremo, al di sotto dello zero. Ora, grazie al semiconduttore
inventato al laboratorio TASC di Trieste, le cose cambiano:
finalmente si e' ottenuto un semiconduttore in grado di funzionare
anche a temperatura ambiente e dalle sue applicazioni, dal
settore automobilistico a quello delle telecomunicazioni, fino
all'informatica, gli scienziati si aspettano che l'elettronica
compia grandi passi in avanti.
Per realizzarlo, gli scienziati sono partiti da semiconduttori
magnetici diluiti, che presentano al loro interno tracce di
materiali ferromagnetici. Nello specifico, hanno usato
semiconduttori noti di Arseniuro di Gallio contenenti tracce di
Manganese, che esibisce un comportamento magnetico a temperature
di circa meno 200 gradi. Allo scopo di ottenerne la
magnetizzazione a temperature piu' elevate, i ricercatori hanno
cercato di influenzare il comportamento del manganese
accostandogli del ferro, altro materiale magnetico, depositandone
sul semiconduttore uno strato di alcuni nanometri. Questa
modifica ha avuto successo, e il semiconduttore cosi' modificato
ha davvero rotto il muro del freddo: ferro e manganese si sono in
qualche modo "parlati", interagendo a livello atomico tra di loro
in modo che il manganese risultasse ferromagnetico fino ai 30
gradi sopra lo zero.
Le prospettive che si schiudono sono vaste, dicono i ricercatori:
gia' nel futuro piu' immediato si potranno realizzare chip che
includano al loro interno tanto le componenti di calcolo, quanto
le memorie (la cui tecnologia esiste gia'), oppure aumentare di
molto la potenza di calcolo senza dover produrre strutture
logiche sempre piu' piccole (evitando cosi' i problemi di lavorare
a scale nanoscopiche). Piu' avanti, nuovi paradigmi di calcolo
potranno emergere per chip elettrici-magnetici, che potrebbero
portare ad apparati assai piu' piccoli e piu' veloci degli attuali,
sempre in tempi relativamente brevi.