Una svolta che potrebbe cambiare il volto della tecnologia come la conosciamo: per la prima volta, un team di ricercatori della TU Delft (Paesi Bassi) è riuscito a osservare correnti di spin quantistiche nel grafene senza l’uso di campi magnetici esterni.
Questo risultato, pubblicato sulla rivista Nature Communications, segna un punto di svolta nella ricerca su una nuova generazione di dispositivi chiamati spintronici: circuiti potenzialmente più veloci, più efficienti e pronti per applicazioni nel calcolo quantistico.
Ma cos’è la spintronica?
Nel mondo dell’elettronica tradizionale, l’informazione viaggia attraverso il movimento degli elettroni. La spintronica, invece, punta a sfruttare lo “spin” degli elettroni, una proprietà quantistica che possiamo immaginare come una sorta di “bussola interna” che può puntare verso l’alto o verso il basso.
Controllare questo spin permette di trasmettere dati in modo molto più efficiente, aprendo le porte a computer quantistici, memorie ultra-veloci e dispositivi che consumano pochissima energia.
Grafene + CrPS₄ = il mix vincente
Finora però c’era un ostacolo tecnico importante: per osservare le correnti di spin nel grafene era necessario applicare potenti campi magnetici, difficili da gestire nei normali circuiti elettronici.
La svolta è arrivata grazie a un’idea brillante: i ricercatori hanno sovrapposto uno strato di grafene a un materiale magnetico chiamato CrPS₄. Il risultato? Il grafene ha iniziato a comportarsi in modo completamente nuovo, permettendo agli elettroni di muoversi lungo i bordi con spin perfettamente allineati, senza bisogno di magneti esterni.
Correnti stabili e a prova di difetto
Un altro aspetto impressionante della scoperta è che queste correnti di spin sono “protette topologicamente”: in parole semplici, possono viaggiare anche per decine di micrometri senza perdere informazioni.
Questo le rende estremamente affidabili, anche in presenza di difetti o disturbi nel materiale, un dettaglio fondamentale per creare chip spintronici reali e funzionanti.
Perché è importante?
Con questa scoperta, i ricercatori hanno fatto un passo deciso verso la realizzazione di circuiti ultrapiatti e intelligenti, pronti a rivoluzionare la memoria dei nostri computer e i sistemi di elaborazione dei dati.
Grazie al grafene e alla spintronica, il futuro dell’informatica potrebbe essere più efficiente, più veloce e meno energivoro. E non solo: queste correnti di spin potrebbero diventare i canali perfetti per far comunicare i qubit nei futuri computer quantistici, superando molti dei limiti attuali.
