I materiali organici rivelano la loro natura magnetica
Con la complementare tecnologia dei semiconduttori a ossido di metallo che si avvicina al limite della sua scalabilità, si stanno analizzando numerose nuove tecnologie come potenziali sostituti. La spintronica, una tecnologia emergente che fa uso dello spin elettronico oltre alla sua carica, sembra essere una soluzione promettente. Il trasporto di spin su lunga distanza senza perdita di polarizzazione e la manipolazione dello spin sono fattori fondamentali alla base del progetto di innovativi dispositivi spintronici. Grazie alla loro mobilità modificabile e al basso accoppiamento spin-orbita, i semiconduttori organici sono considerati materiali ideali per il trasporto di spin, e rappresentano una potenziale svolta nella spintronica. Con il finanziamento dell’UE del progetto ITAMOSCINOM (“Injection, transport and manipulation of spin currents in new organic materials”), i ricercatori hanno gettato nuova luce sulle loro proprietà di trasporto di spin e manipolazione dello spin. Il lavoro si è inizialmente concentrato sulla crescita e sulla caratterizzazione di materiali organici su materiali elettromagnetici e viceversa. Questo ha consentito agli scienziati di ottenere valvole di spin verticale organiche ottimizzate e di studiare una lunghezza coerente con lo spin e il suo meccanismo di trasporto. Tramite dispositivi spintronici più complessi come transistori a base metallica o field effect transistor nanometrici, ITAMOSCINOM ha ottenuto una conoscenza più approfondita del meccanismo di decoerenza dello spin nei materiali organici. Il progetto si è inoltre concentrato sullo studio dell’iniezione di spin e il trasporto in metalli e ferromagneti utilizzando valvole di spin laterali. Tali affascinanti dispositivi sono molto promettenti per le applicazioni spintroniche poiché consentono la produzione di correnti di spin pure. Il meccanismo di inversione di spin nel trasporto di spin di metalli semplici è stato oggetto di particolari attenzioni. I ricercatori hanno fatto importanti passi verso la manipolazione dello spin elettronico nei metalli convenzionali e organici. Ad esempio, hanno ottenuto una conoscenza più sofisticata della spintronica, anche dell’interazione spin-orbita che è cruciale al fine di ottenere la manipolazione dello spin tramite un campo elettrico esterno. ITAMOSCINOM ha avuto successo nello studio di materiali con proprietà di trasporto di spin ottimizzate che consentiranno alla spintronica di diventare una valida alternativa all’elettronica convenzionale. I risultati del progetto nel campo della manipolazione dello spin stanno aprendo la strada allo sviluppo di dispositivi spintronici avanzati, come un transistore spin.
Parole chiave
Materiali organici, spintronica, trasporto di spin, semiconduttori organici, correnti di spin