Ricerca: un “sandwich” di materiali per unire magnetismo e ferroelettricità

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“Il nostro modello teorico mostra un effetto molto chiaro, e inoltre mostriamo che è possibile controllare la ferrolettricità con il magnetismo”

Un “sandwich” di materiali, tra cui l’osmato di Litio, potrebbe unire magnetismo e ferroelettricità, due proprieta’ dei materiali particolarmente ricercate in ambito tecnologico, ma che finora si escludono a vicenda. L’ipotesi teorica e’ contenuta in uno Studio della Sissa di Trieste e della Northwestern University di Chicago. Il magnetismo e’ noto a tutti maniera empirica: un campo magnetico e’ in grado di allineare i momenti magnetici (gli ‘spin’) degli elettroni che costituiscono il materiale. La ferroelettricita’ e’ l’analogo elettrico, cioe’ la capacita’ di alcuni materiali di mantenere una polarizzazione elettrica anche una volta che il campo elettrico che l’ha provocata viene rimosso. Finora un materiale o e’ ferroelettrico o e’ magnetico, ma lo Studio, pubblicato su Physical Review Letters, ha proposto un modello teorico nuovo per creare materiali “multiferroici”. Per Massimo Capone e Gianluca Giovanetti, ricercatori della Sissa e coautori, “il nostro approccio si basa sulla creazione di una sorta di ‘sandwich’ di strati di osmato di Litio, un materiale ferroelettrico metallico, alternati a strati di materiale isolante. L’aggiunta dell’isolante provoca l’emergere di proprieta’ magnetiche da due materiali non-magnetici. Questa disposizione – in gergo si parla di eterostrutture – e’ in grado di rallentare gli elettroni nel sistema, ed e’ questo fenomeno che porta al manifestarsi del magnetismo. Il nostro modello teorico mostra un effetto molto chiaro, e inoltre mostriamo che e’ possibile controllare la ferrolettricita’ con il magnetismo, proprieta’ importante anche questa. Il prossimo passo sara’ la creazione e i test sul materiale vero e proprio”.