Altermagneti: la scoperta Bicocca-MIT che rende il digitale più green

L’elettronica del futuro potrebbe essere più veloce, efficiente e sostenibile grazie a un materiale “invisibile”, appena identificato da un team congiunto dell’Università di Milano-Bicocca e del MIT di Boston. Si chiama ioduro di nichel (NiI₂) e appartiene a una nuova classe di materiali chiamati altermagneti, che promettono di cambiare radicalmente l’architettura dei dispositivi elettronici.

La scoperta, pubblicata su Nature, potrebbe segnare un punto di svolta nel campo della spintronica, un’elettronica che utilizza non solo la carica, ma anche lo spin degli elettroni per elaborare e memorizzare dati. Questo significa più efficienza e meno sprechi energetici: un fattore cruciale se si considera che i data center globali consumano oltre il 2% dell’energia mondiale.

La svolta degli altermagneti: magnetismo senza magnetizzazione

Tradizionalmente, i materiali magnetici si dividono in due grandi categorie: ferromagneti, come le comuni calamite, e antiferromagneti, più stabili ma difficili da controllare. Nel 2022, la fisica ha introdotto una terza via: l’altermagnetismo. Questi materiali, pur non essendo magnetici in senso classico, permettono un controllo sofisticato degli stati elettronici con spin opposto, aprendo nuove strade per la miniaturizzazione e la sostenibilità dei circuiti.

Lo ioduro di nichel, protagonista dello studio, si comporta esattamente in questo modo: non ha una magnetizzazione netta, ma può essere manipolato con precisione, riducendo il rischio di interferenze e consumi.

Dalla teoria alla pratica: più vicino un hardware sostenibile

Lo studio è stato condotto con un approccio integrato: la Bicocca ha curato la parte teorica e le simulazioni, mentre il MIT ha verificato sperimentalmente le proprietà fisiche del materiale. I risultati sono promettenti, anche se al momento il NiI₂ funziona solo a temperature molto basse. Il prossimo obiettivo sarà sviluppare altermagneti stabili a temperatura ambiente, compatibili con l’uso in dispositivi reali.

Perché questa scoperta riguarda anche l’ambiente

L’impatto ambientale dell’elettronica è enorme: milioni di server attivi 24 ore su 24 consumano energia e generano calore, contribuendo alle emissioni globali. Passare a dispositivi più efficienti – come quelli basati sulla spintronica altermagnetica – potrebbe portare a risparmi energetici superiori al 95% rispetto agli attuali circuiti CMOS.

“Con meno energia sprecata per elaborare e raffreddare, anche la tecnologia può fare la sua parte nella transizione ecologica”, affermano i ricercatori.

In sintesi

• Che cos’è stato scoperto: un nuovo materiale, l’ioduro di nichel (NiI₂), appartenente alla classe degli altermagneti
• Chi l’ha scoperto: Università di Milano-Bicocca e MIT
• Perché è importante: può portare a computer e data center più veloci, più piccoli e molto meno energivori
• Prossimi passi: sviluppare materiali simili utilizzabili a temperatura ambiente