Roma - La scoperta è importante e permette di compiere un buon passo in avanti: ma la spintronica, ennesimo Graal dell'elettronica, è ancora di là da trasformarsi in una concreta tecnologia da impiegare nella vita di tutti i giorni. Sia come sia, IBM
pubblica i risultati dei suoi sforzi di questi anni su
Nature (
nel 2008 era andata su
Science): e si augura che tutto questo conduca, entro qualche anno ancora, alla svolta che tutti si aspettano.
La spintronica si basa su un assunto semplice: archiviare le informazioni mediante il verso di "rotazione" degli elettroni piuttosto che con la carica elettrica. Un meccanismo che dovrebbe consentire di risparmiare energia e soprattutto spazio: con la miniaturizzazione dei transitor che procede spedita a 32nm e oltre, un fattore da non trascurare. E che dovrebbe anche migliorare l'efficienza dei sistemi di elaborazione e archiviazione.
Il problema che questa ricerca
spera di aver risolto è relativo alla "durata": fino a questa pubblicazione nessuno aveva fornito indicazioni precise su quanto a lungo una informazione archiviata nello spin di un elettrone potesse venire conservata, con la concreta possibilità che venisse "perduta" in tempi talmente brevi da risultare inutilizzabile per scopi computazionali. Quanto
osservato da IBM e dagli scienziati dell'
ETH di Zurigo, che con il laboratorio di fisica dello stato solido collaborano alla ricerca, smentisce questa ipotesi: un gruppo di elettroni "sincronizzati" nello spin è in grado di conservare l'informazione per il tempo necessario a un processore da 1GHz di catturarla ed elaborarla, bastano 1,1 nanosecondi a farlo.
Secondo la descrizione
fornita dalla stessa IBM, le osservazioni effettuate tramite brevi impulsi laser hanno mostrato un comportamento inaspettato: gli elettroni "sincronizzati" sembrano
ballare le
note di un walzer, muovendosi per alcuni micrometri in perfetta simbiosi e garantendo così la conservazione dell'informazione sullo spin. Si forma, nelle parole dei ricercatori, una "elica di spin": gli elettroni, al contrario di quanto si riteneva, non variano casualmente la loro rotazione ma per alcuni attimi rimangono coerentemente allineati su una precisa configurazione.
Da qui a creare una CPU o un dispositivo di memoria che sfrutti questi tecnologie spintroniche
ce ne passa: l'intero esperimento è stato eseguito a 233 gradi Celsius sotto lo zero, e il semiconduttore impiegato (
arsenurio di gallio, GaAs)
è stato realizzato appositamente per l'esperimento con una precisione a livello atomico dagli scienziati dell'ETH svizzero. In condizioni
normali gli elettroni interagirebbero con l'ambiente circostante impedendo qualsiasi interazione o elaborazione del segnale: ancora qualche anno di pazienza per vedere la spintronica all'opera.
Luca Annunziata