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ZAPPING |
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BILANCIO D'INNOVAZIONE |
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Con il Bilancio d’Innovazione di quest’anno abbiamo voluto delineare…  |
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A Firenze, osservata, per la prima volta, memoria magnetica in molecole di Fe4 organizzate su una superficie d’oro |
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È possibile, nel prossimo futuro, che una singola molecola possa essere utilizzata come ‘elemento di memoria’ per immagazzinare dati e informazioni in computer quantistici superveloci? Sì, basta che questa molecola sia magnetica e sia ancorata a una superficie metallica ed il gioco sarà fatto. La scoperta, frutto delle ricerche di Roberta Sessoli del Laboratorio di Magnetismo Molecolare (LAMM) del Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali (INSTM) presso l’Università di Firenze, in collaborazione con l’Unità di Ricerca INSTM dell’Università di Modena diretta dal prof. Andrea Cornia, sarà pubblicata sulla prestigiosa rivista internazionale Nature Materials il 25 marzo 2009 ma è già disponibile on-line sui siti web del giornale e della rivista sorella Nature Nanotechnology, dove è stata ripresa e pubblicizzata la notizia della scoperta.
“A bassissima temperatura – spiega la professoressa – molecole magnetiche costituite da quattro ioni ferro (Fe4) ancorate a una superficie d’oro danno luogo, se illuminate con la luce di sincrotrone, a un fenomeno chiamato isteresi magnetica, il primo requisito fondamentale per funzionare come un bit di memoria. L’isteresi, infatti, ben studiata per magneti di dimensioni macroscopiche, è alla base del processo che permette il salvataggio dei dati nei nostri computer. Alla luce di questi risultati, le molecole di Fe4 sono ottimi candidati per concorrere come elementi di memoria di dimensione ridottissima (10 miliardesimi di metro) per computer di nuova generazione”.
Ma come si è arrivati a questa scoperta? Già in passato, il gruppo di ricerca della professoressa Sessoli aveva osservato isteresi magnetica in magneti costituiti da una singola molecola (SMMs): la scoperta in sé non è una novità.
“Tuttavia – continua Sessoli – per poter sfruttare la loro memoria magnetica, dovevamo essere in grado di leggere lo stato magnetico di ogni molecola in modo individuale: per questo motivo, abbiamo cercato di “isolare” le molecole organizzandole, con successo, su vari substrati, come ad esempio, lamine d’oro o silicio. Ciò nonostante i primi risultati mostravano che, “bloccati” in strutture di questo tipo, gli SMMs utilizzati non conservavano più la caratteristica necessaria per il loro utilizzo come elementi di memoria, cioè l’isteresi magnetica. Tutto questo fino ad ora però”.
Lo studio pubblicato su Nature Materials rappresenta, infatti, un grande passo in avanti. “Abbiamo dimostrato – sottolinea la professoressa – che il comportamento magnetico di un particolare SMMs, la molecola Fe4, non è distrutto dall’interazione con una superficie d’oro ma riusciamo addirittura a ‘leggerne’ lo stato magnetico facendo muovere una piccolissima punta metallica sopra la superficie su cui sono stati organizzati questi SMMs, allo stesso modo in cui la testina di un giradischi legge il segnale sul vinile. Questo risultato è un punto di svolta fondamentale per realizzazione un domani di computer quantistici, macchine più potenti di svariati ordine di grandezza dei normali computer oggi in uso”.
Quali sono i limiti attuali da superare per arrivare all’applicazione? “Le difficoltà sono notevoli perché per preservare le proprietà magnetiche è necessario controllare la stabilità delle molecole sulle superfici e occorre avere a disposizione tecniche di indagine estremamente sensibili – conclude Sessoli. Anche in questo caso le molecole di Fe4, ingabbiate una struttura organica abbastanza rigida che conferisce loro una maggiore stabilità, sono la soluzione ideale. Infine, anche la temperatura bassissima alla quale si è osservata l’isteresi nelle molecole Fe4 rappresenta un problema: sono necessari sforzi supplementari per aumentare tale temperatura, prima di incorporare realisticamente gli SMMs in dispositivi di archiviazione”.
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PER LE IMPRESE |
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ACCORDO INSTM/
REGIONE
LOMBARDIA |
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PREMIO "Made NEW in Italy" |
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VII CONVEGNO NAZIONALE INSTM |
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