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spintronica

di Dino Fiorani, Alberto Maria Testa - Enciclopedia della Scienza e della Tecnica (2008)
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spintronica

Dino Fiorani
Alberto Maria Testa

Connubio tra l’elettronica e il magnetismo, che ha rivoluzionato la dispositivistica elettronica e la tecnologia di memorizzazione ed elaborazione dell’informazione, dove la codifica binaria è affidata allo spin dei portatori invece che alla modulazione della carica elettrica. Il termine deriva dalla contrazione della locuzione inglese spin based elettronics. Lo spin, proprietà caratteristica dell’elettrone, è quantizzato, potendo assumere solo due valori corrispondenti alle due configurazioni possibili (up o down); ciò lo rende naturalmente adatto all’implementazione di un codice di comunicazione di tipo binario. Le funzionalità dei dispositivi spintronici derivano dall’interazione tra un campo magnetico e i portatori di carica. L’effetto di magnetoresistenza gigante (GMR, Giant magnetoresistence), basato sullo scattering spin dipendente degli elettroni alle interfacce magnetiche, ha dato un forte impulso allo sviluppo della spintronica. Esso consiste in una forte variazione di resistenza elettrica indotta da una piccola variazione di campo magnetico. Le testine di lettura GMR, e successivamente TMR (Tunnel magnetoresistence), hanno determinato la nascita di una nuova generazione di computer molto più potenti e compatti, con capacità che hanno raggiunto il terabyte. Di notevole interesse tecnologico è la scoperta del fenomeno della spin torque transfer, ovvero del trasferimento di momento torcente da parte di correnti spin-polarizzate (in cui tutti i portatori di carica presentano medesimo spin) sulla magnetizzazione di un ferromagnete e dunque l’inversione della magnetizzazione stessa per via elettrica anziché magnetica. Essa infatti potrà dar luogo a una nuova generazione di microprocessori e memorie basati su spin-transistor più veloci dei componenti attuali, con consumi energetici più bassi e integrabilità superiore alle stesse memorie MRAM (Magnetoresistive RAM).

→ Magnetismo; Nanotecnologie

Vedi anche
nanotecnologìa nanotecnologìa Insieme delle conoscenze e delle tecniche relative alle nanostrutture, agglomerati molecolari artificialmente creati con gli scopi più diversi: per es. cura di malattie, costruzione di materiali innovativi, miglioramento dei processi produttivi. Tali oggetti si caratterizzano per le dimensioni ... energia Capacità che un corpo o un sistema di corpi ha di compiere lavoro, sia come energia in atto, cioè che opera nel processo in cui si produce un lavoro ed è a esso commisurata, sia come energia potenziale, suscettibile di tradursi in atto attraverso opportune, varie trasformazioni. L’energia ha le dimensioni ... ferromagnetismo Proprietà delle sostanze che, poste in un campo magnetico, si comportano in modo analogo al ferro, cioè sono capaci di magnetizzarsi in modo particolarmente intenso e di conservarsi, almeno in parte, magnetizzate anche dopo che è cessata l’azione del campo magnetizzante. Oltre il ferro, altri materiali ... spin Termine («rotazione») introdotto inizialmente per indicare il momento della quantità di moto intrinseco dell’elettrone, ipotizzato (1925) da S.A. Goudsmit e G.E. Uhlenbeck allo scopo di dar conto di alcuni fatti sperimentali. La considerazione di questa grandezza è stata poi estesa alle particelle elementari ...
Categorie
  • ELETTRONICA in Ingegneria
  • ELETTROLOGIA in Fisica
Tag
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  • FERROMAGNETE
  • SCATTERING
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