Magnetoresistenza titanica per i materiali tecnologici del futuro

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Interno di Elettra, la stazione sperimentale dove sono state effettuate le analisi. Autore: Massimo Belluz

I materiali tecnologici del futuro sarebbero una via di mezzo fra quelli bidimensionali (come il grafene) e quelli tridimensionali (come il ‘vecchio’ silicio). Questa è la recente scoperta di un gruppo di ricercatori sperimentali e teorici di due Istituti del Consiglio nazionale delle ricerche che stanno lavorando sui Tmd (Transition metal dichalcogenides),una categoria di metalli dalle straordinarie proprietà, in primis la magnetoresistenza ‘titanica’, fino a milioni di volte superiore a quella ‘gigante’ la cui scoperta valse il Nobel a Grünberg e Fert.

“Fra le caratteristiche dei Tmd spiccano la grande versatilità, la possibilità di essere ‘esfoliati’ e ridotti a pochi milionesimi di millimetro, proprio come il grafene, e un’eccezionale magnetoresistenza, ovvero la capacità già sfruttata in ambito tecnologico di variare la resistenza al passaggio della corrente elettrica in funzione del campo magnetico”, spiega la ricercatrice Iom-Cnr Ivana Vobornik. “A dispetto del loro grande potenziale, però, i Tmd sono stati sempre assimilati ad altri sistemi perfettamente bidimensionali e mai analizzati in modo specifico: il nostro lavoro è il primo in questa direzione”.

“I suoi strati, infatti, non sono fra loro indipendenti, ma mostrano un certo grado di interazione che è alla base delle sue particolari proprietà. Abbiamo evidenziato che le caratteristiche del ditellurio di tungsteno, prima fra tutte la sua magnetoresistenza titanica, si possono giustificare solo considerando almeno tre strati atomici”, conclude Vobornik. “Il prossimo passo sarà quello di estendere le analisi per verificare se questa natura, a metà fra 2D e 3D, sia una caratteristica generale dei Tmd e di altri materiali su cui la ricerca scientifica sta oggi investendo. Senza tenerne conto, si potrebbe incorrere in errori molto costosi”.

Lo studio si è svolto nel centro di ricerca Elettra Sincrotrone Trieste, in Area Science Park ed è stato condotto dall’Istituto officina dei materiali (Iom-Cnr) e Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi (Spin-Cnr) – Università di Princeton e Università di Hiroshima.

 

 

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