Un nuovo materiale appartenente a una particolare categoria di magneti si presenta come una promessa per l’elettronica del futuro, poiché consente di rendere computer, smartphone e data center notevolmente più efficienti, contribuendo a ridurre i consumi energetici. Questo materiale, noto come ioduro di nichel, fa parte della classe degli altermagneti, che si distinguono per la loro facilità di controllo e stabilità. La scoperta è stata documentata in uno studio pubblicato il 15 gennaio 2025 sulla rivista Nature, frutto della collaborazione tra il Massachusetts Institute of Technology (MIT) e i ricercatori Qian Song e Riccardo Comin del Dipartimento di Fisica, insieme al gruppo di Silvia Picozzi del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’Università di Milano-Bicocca e dell’Istituto Superconduttori, Materiali Innovativi e Dispositivi del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-SPIN) presso l’Università ‘G. D’Annunzio’ di Chieti.
Le categorie tradizionali del magnetismo
La teoria classica del magnetismo suddivide i materiali in due gruppi principali: i ferromagneti, come le comuni calamite, che sono facilmente controllabili ma non possono essere miniaturizzati al di sotto di una certa dimensione, e gli antiferromagneti, che offrono maggiore stabilità e sono immuni ai campi magnetici parassiti, ma risultano difficili da manipolare. Nel 2022, i ricercatori hanno identificato una terza forma di comportamento magnetico, nota come altermagnetismo, che supera i limiti delle due categorie tradizionali e possiede un notevole potenziale per applicazioni tecnologiche. Questo nuovo approccio è stato incluso dalla rivista Science tra le principali scoperte del 2024, evidenziando il suo impatto significativo nel campo della ricerca.
Applicazioni nella spintronica
L’impiego di materiali altermagnetici nella spintronica, un settore dell’elettronica che sfrutta lo spin degli elettroni anziché la loro carica elettrica, apre nuove prospettive per lo sviluppo di dispositivi più precisi, veloci e miniaturizzabili, caratterizzati da un consumo energetico notevolmente ridotto. Nel progetto di ricerca, il gruppo dell’Università di Milano-Bicocca ha svolto un ruolo cruciale nello sviluppo teorico e nelle simulazioni numeriche, mentre il MIT si è concentrato sulla caratterizzazione fisica dell’ioduro di nichel.
Prospettive di sviluppo
Attualmente, l’ioduro di nichel non è ancora utilizzabile in dispositivi pratici, in quanto richiede temperature molto basse per funzionare. Tuttavia, il passo successivo consisterà nell’applicare le conoscenze acquisite su questo materiale per progettare nuovi materiali altermagnetici stabili a temperatura ambiente. L’obiettivo è realizzare dispositivi elettronici che offrano prestazioni elevate e un basso consumo energetico, aprendo la strada a un futuro in cui l’efficienza energetica sarà al centro dell’innovazione tecnologica.
