Sembra una rivoluzione fantascientifica, fatta di progetti e materiali che non sfigurerebbero in un dialogo tra due ingegneri della Morte Nera e che invece rappresentano il presente delle nanotecnologie – destinato a passare inevitabilmente dal grafene – un presente che arriva dall’Università di Firenze. Dove è stato dimostrato come sia possibile combinare le straordinarie caratteristiche del grafene con le proprietà quantistiche dei nano magneti, facendo così fare un passo avanti verso la realizzazione di dispositivi spintronici (la spintronica è una disciplina il cui nome deriva dalla contrazione dei termini Spin ed Electronics, ed è una scienza che studia le strutture elettroniche e, appunto, gli 'spin' – vale a dire i numeri quantici associati alle particelle – dei più svariati materiali). Il tutto è stato dimostrato un gruppo di ricerca internazionale di cui fa parte Angelo Rettori, del Dipartimento di Fisica e astronomia dell’Ateneo cittadino.
“Il grafene è un materiale bidimensionale composto da atomi di carbonio in reticolo esagonale e ha proprietà chimico-fisiche eccezionali – spiega Angelo Rettori – che lo rendono interessante per un gran numero di potenziali applicazioni: dalle celle fotovoltaiche, ai transistor, ai circuiti integrati. È un sistema ideale per lo sviluppo della spintronica, l’evoluzione dell’elettronica che cerca di sfruttare lo spin, il momento magnetico dell’elettrone. Per progettare nano dispositivi basati sulla manipolazione elettrica degli spin – prosegue lo scienziato –, è fondamentale riuscire a depositare sul grafene molecole o atomi dotati di un loro spin e controllarne la dinamica quantistica.”
Uno dei progetti a cui il mondo della ricerca sta lavorando prevede la realizzazione di nano dispositivi spintronici le cui caratteristiche siano determinate dalle proprietà quantistiche di pochi magneti a singola molecola agganciati al grafene. “Il vantaggio di un magnete a singola molecola, con dimensioni dell’ordine del nanometro (un miliardesimo di metro, n.d.r.) – illustra Rettori – è che, a basse temperature, è capace di mantenere la propria magnetizzazione per un tempo estremamente lungo e, tramite tecniche di ingegneria chimica, è possibile utilizzarlo in diversi modi, per esempio, per riuscire ad ancorarlo a un opportuno substrato, come il grafene. La nostra ricerca – conclude il docente – potrà contribuire alla realizzazione di nanodispositivi spintronici basati sul grafene”.
