Università di Milano-Bicocca e MIT scoprono nuovo materiale altermagnetico
Un nuovo materiale studiato da Milano-Bicocca e MIT promette efficienza energetica e tecnologie più veloci
Computer, dispositivi mobili e data center del futuro potrebbero diventare più rapidi e sostenibili, riducendo in modo significativo il consumo di energia. Questo traguardo si avvicina grazie a una recente scoperta nel campo del magnetismo, alla quale ha partecipato anche l’Università di Milano-Bicocca.
Il contributo dell’Università di Milano-Bicocca alla ricerca sugli altermagneti
Un team del Dipartimento di Scienza dei Materiali dell’ateneo milanese, guidato dalla professoressa Silvia Picozzi, ha identificato un nuovo composto: lo ioduro di nichel (NiI₂). Questo materiale appartiene alla classe degli altermagneti, recentemente scoperta e di grande interesse scientifico. Lo studio, svolto in collaborazione con il Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Boston, è stato pubblicato su Nature, una delle riviste scientifiche più prestigiose al mondo.
Oltre ferromagneti e antiferromagneti: nasce l’altermagnetismo
La teoria tradizionale del magnetismo distingue due categorie principali: i ferromagneti, come le comuni calamite, e gli antiferromagneti. I primi sono facilmente controllabili ma poco miniaturizzabili, mentre i secondi sono stabili, rapidi e immuni ai campi magnetici parassiti, ma difficili da manipolare a causa della loro assenza di magnetizzazione netta.
Nel 2022 è emersa una terza tipologia: l’altermagnetismo. Gli altermagneti, pur privi di una magnetizzazione complessiva, presentano stati elettronici con spin opposto a energie differenti. Questa proprietà consente un controllo magnetico più preciso ed efficiente.
Applicazioni nella spintronica e risparmio energetico
L’altermagnetismo è stato riconosciuto dalla rivista Science come una delle più importanti scoperte scientifiche del 2024, unica del settore fisico. Le sue potenzialità si estendono alla spintronica, un’area dell’elettronica che utilizza lo spin degli elettroni anziché la sola carica.
Le prime applicazioni concrete sono promettenti: alcuni prototipi di RAM spintroniche hanno già dimostrato un risparmio energetico superiore al 95% rispetto ai dispositivi CMOS tradizionali. Una svolta significativa, soprattutto considerando che i data center sono responsabili di oltre il 2% del consumo energetico globale.
Una collaborazione tra Italia e Stati Uniti per l’elettronica del futuro
Nel progetto, l’Università di Milano-Bicocca ha sviluppato la parte teorica e le simulazioni numeriche, mentre il MIT si è occupato della caratterizzazione fisica del materiale. Lo ioduro di nichel rappresenta oggi un sistema modello fondamentale per approfondire lo studio degli altermagneti, anche se le sue proprietà magnetiche emergono solo a temperature molto basse, limitandone per ora l’uso pratico.
Il prossimo obiettivo è progettare nuovi materiali altermagnetici stabili a temperatura ambiente, per realizzare dispositivi elettronici ad altissime prestazioni e bassissimo consumo energetico.
