Il campo dei nanomateriali (nelle dimensioni di atomi e molecole) sta crescendo a un ritmo rapido. Lo sviluppo di nuovi dispositivi dipende dallo sviluppo di nuovi materiali in grado di essere impiegati in sintesi e manifatture su larga scala al fine di sfruttarne il potenziale commerciale.

Il progetto SFINX ("Superconductivity - ferromagnetism interplay in nanostructured hybrid systems"), finanziato dall'UE, ha consentito ai ricercatori europei di indagare su una nuova classe di nanomateriali ibridi che combinano componenti metallici superconduttori (S) e ferromagnetici (F) .

I ferromagneti sono sostanze che si magnetizzato in presenza di un campo magnetico. I superconduttori sono materiali che, una volta raffreddati in prossimità allo zero assoluto, perdono praticamente tutta la resistenza elettrica (resistenza al flusso di corrente). La resistenza elettrica è opposta alla conduttanza. Lungo il percorso, i materiali diventano diamagnetici o non sono attratti da un campo magnetico a causa della mancanza di elettroni spaiati.

Così, le strutture ibride S-F rappresentano un'antitesi di proprietà. Presenti naturalmente in pochissimi materiali, la sintesi artificiale di tali strutture potrebbe produrre stati quantici terrestri e proprietà cinetiche ancora da definire. Tali caratteristiche potrebbero avere un impatto sulla prossima generazione di dispositivi di memoria magnetica.

I ricercatori hanno sviluppato metodi per accrescere e controllare le barriere tra i componenti F e il metallo normale (N) (F-N) e due metalli ferromagnetici (F-F). Hanno creato dei film S con incorporati nanocluster magnetici, studiando la coesistenza dei componenti S e F nei film S. Gli scienziati hanno inoltre sviluppato descrizioni teoriche della dipendenza del campo magnetico della resistività dei materiali F sulla magnetizzazione di cluster magnetici.

È stato definito un quadro teorico per descrivere la dipendenza da spin delle proprietà di strutture F-S-F e strutture S-F-S. Lo spin ha a che fare con il momento angolare delle particelle elementari in movimento attraverso questi dispositivi. I ricercatori hanno anche prodotto alcuni microcircuiti ibridi per studiare gli effetti a livello sperimentale.

Il consorzio SFINX ha ottenuto progressi significativi nella descrizione teorica di nuove nanostrutture ibride S-F caratterizzate da nuove proprietà. Queste sono basate sia su scala nanometrica dei materiali che sulle proprietà intrinseche alquanto opposte dei singoli componenti collegati agli effetti elettronici e magnetici. I futuri dispositivi di memorizzazione magnetica possono quindi avere funzioni avanzate basate sulla combinazione di proprietà specifiche dei materiali F e S.