Salta gli elementi di navigazione
home page > unifi comunica > News > Verso l’applicabilità dei magneti molecolari come memorie digitali
Stampa la notizia

News

Verso l’applicabilità dei magneti molecolari come memorie digitali

Studio Unifi pubblicato su Nature Communications

Un passo avanti nella comprensione delle proprietà dei materiali magnetici molecolari. Lo documenta lo studio pubblicato su Nature Communications dal team coordinato da Roberta Sessoli, del Dipartimento di Chimica “Ugo Schiff”. I ricercatori hanno formalizzato e quantificato il ruolo fondamentale delle vibrazioni nel rilassamento magnetico corrispondente all’inversione della magnetizzazione le cui due possibili direzioni generate dall’anisotropia magnetica possono essere associate agli stati digitali “0” e “1”. Il rilassamento è quel fenomeno che ostacola le possibili applicazioni dei sistemi magnetici molecolari come nano-memorie digitali, per esempio RAM e hard disk, a temperature di funzionamento non bassissime. (The role of anharmonic phonons in underbarrier spin relaxation of single molecule magnets, doi: 10.1038/ncomms14620).

La ricerca, nata dalla tesi di dottorato in Scienze chimiche di Alessandro Lunghi sotto la guida di Federico Totti nel laboratorio di magnetismo molecolare diretto da Roberta Sessoli, è stata sviluppata grazie alla collaborazione con Stefano Sanvito, del Trinity College di Dublino. All’approccio teorico e computazione dello studio, che rappresenta lo stato dell’arte nella modellizzazione delle proprietà dei materiali magnetici, ha dato un apporto anche Roberto Righini del Laboratorio Europeo di Spettroscopie Non-Lineari (LENS).

“Affinché l’informazione magnetica delle molecole rimanga stabile, cioè che l’inversione della magnetizzazione non avvenga - spiega Sessoli, ordinario di Chimica generale ed inorganica - si è pensato fino a oggi di sintetizzare magneti molecolari con barriere sempre più alte che si oppongono a questa inversione. Nonostante siano state sintetizzate molecole magnetiche con barriere superiori a temperatura ambiente - prosegue la ricercatrice -, l’esperienza mostra che esse “funzionano” solo a temperature molto più basse”.

“Il nostro studio - conclude Sessoli - mostra che ciò è dovuto alle vibrazioni molecolari che rendono il rilassamento della magnetizzazione molto più rapido di quanto atteso e modifica in modo sostanziale i criteri di progettazione di questa classe di molecole, che in futuro potranno essere utilizzate come “memorie” in grado di immagazzinare enormi quantità di dati in dimensioni estremamente ridotte”.

 
Unifi, verso l’applicabilità dei magneti molecolari come memorie digitali


L’inversione della magnetizzazione richiede di superare una barriera generata dall’anisotropia magnetica. Nonostante siano stati sintetizzati materiali magnetici con barriere molto elevate la temperatura di funzionamento delle molecole come magneti resta bassa. Questo è dovuto alle vibrazioni molecolari che sono in grado di fornire una strada alternativa e rendendo il rilassamento della magnetizzazione molto più rapido di quanto atteso.
03 Marzo 2017