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FP6

BMR — Risultato in breve

Project ID: 505282
Finanziato nell'ambito di: FP6-NMP

Verso una nuova generazione di dispositivi magnetici di archiviazione di dati

L'industria elettronica ha ottenuto un incredibile successo potenziando le prestazioni di prodotti attraverso la riduzione delle dimensioni dei dispositivi. Alcuni ricercatori finanziati dall'UE hanno contribuito a realizzare importanti progressi tecnologici e dati sperimentali correlati alla meccanica quantistica e all'archiviazione magnetica dei dati.
Verso una nuova generazione di dispositivi magnetici di archiviazione di dati
Poiché i limiti fisici della riduzione di dimensioni sono stati raggiunti e dato che la quantità massima di capacità di archiviazione su unità disco è limitata dalle dimensioni delle particelle magnetiche sulla superficie del disco, sta suscitando sempre più interesse il fenomeno denominato magnetoresistenza balistica (BMR).

La BMR si riferisce all'effetto meccanico quantistico correlato al momento della quantità di moto intrinseco o al moto rotatorio (spin) intrinseco dell'elettrone che ruota efficacemente l'elettrone in un sottile ago di bussola. L'aumento o la diminuzione della resistenza elettrica in un campo magnetico applicato fornisce un dispositivo di rilevazione con dimensioni simili a quelle delle particelle magnetiche su disco.

Anche se il settore è in piena fioritura, esistono numerose contraddizioni e difficoltà sperimentali e permane lo scetticismo.

Alcuni ricercatori europei hanno avviato il progetto BMR ("Ballistic magnetoresistance in thin film nanocontacts") per sviluppare tecniche di nano-fabbricazione d'avanguardia, allo scopo di impiegarle insieme con la deposizione di film sottile, per produrre nano-costrizioni di film sottile (essenzialmente guide d'onda per gli elettroni) e per studiare il comportamento della BMR in tali diversi nanocontatti.

I ricercatori hanno utilizzato con esiti positivi la nano-fabbricazione di raggio ionico mirato (FIB) per produrre nano-costrizioni di film sottile a corrente nel piano (CIP) e corrente perpendicolare al piano (CPP) e hanno caratterizzato il trasporto di spin in tali dispositivi.

L'analisi di vasti dati sperimentali avrebbe potuto non confermare l'esistenza della BMR in tali dispositivi. Invece, i dati di magnetoresistenza ottenuti sperimentalmente rispetto alle dimensioni di costrizione hanno contraddetto le previsioni in termini di BMR basate sulla teoria corrente sulla BMR.

I risulti di BMR forniscono un contributo importante per le tecniche di nano-fabbricazione che potrebbe determinare una nuova generazione di dispositivi a transistor. Inoltre, i ricercatori hanno esteso i dati sperimentali necessari per testare le teoria sulla BMR e hanno favorito una migliore comprensione e un miglior sfruttamento dei fenomeni della meccanica quantistica.

La prosecuzione delle ricerche dovrebbe aprire la strada a nuovi dispositivi e computer di archiviazione dati e spintronici, con rilevanti implicazioni per l'economia europea.

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