Tecnologia e Scienza

Elettroni super-veloci per magneti sempre più potenti

Elettroni superveloci dal niobio per dispositivi elettronici più potenti ed economici. La scoperta arriva dal Max Planck Institute di Dresda e promette sviluppi molto promettenti nel settore dell’high tech.

La vita per un ingegnere elettronico sta diventando sempre più difficile dal momento che i clienti dei sistemi elettronici sono davvero incontentabili: pretendono una sempre maggiore capacità di memorizzazione, ad una maggiore velocità, in spazi sempre più ristretti e… naturalmente a prezzi sempre più bassi.

Per fortuna, i fisici arrivano spesso in loro soccorso scoprendo nuovi effetti che aiutano gli ingegneri a sviluppare migliori componenti elettronici con una sorprendente regolarità.

Un esempio recente arriva dagli scienziati dei laboratori del Max Planck Institute di Dresda che, insieme ad i loro colleghi del High-Field Magnet Laboratories e della Radboud University in Olanda, hanno pubblicato su Nature Physics una sorprendente ricerca sulle proprietà del fosfuro di niobio che molto probabilmente consentirà la progettazione di potenti circuiti elettronici.

Questi ricercatori hanno scoperto che la resistenza elettrica di un composto di niobio e fosforo aumenta grandemente quando il materiale è esposto ad un campo magnetico.

Il fosfuro di niobio contiene elettroni relativistici, che si muovono a circa un millesimo della velocità della luce e che causano una magnetoresistenza gigante

Gli scienziati chiamano questa proprietà magnetoresistenza gigante, responsabile delle grandi capacità di memorizzazione degli hard-disk dei computer moderni, attualmente ottenuta con materiali molto più complessi e costosi del fosfuro di niobio. Infatti, fino ad ora, l’industria dei computer ha utilizzato diversi materiali impilati uno sopra l’altro in una struttura a filigrana per ottenere lo stesso effetto.


Il fosfuro di niobio contiene portatori di carica super-veloci, noti anche come elettroni relativistici, che si muovono a circa un millesimo della velocità della luce (300 chilometri al secondo) e che causano una magnetoresistenza estremamente grande. Come spiega Binghai Yan, ricercatore presso il Max Planck Institute, “più velocemente si muovono gli elettroni all’interno del materiale, maggiore è la forza di Lorentz e quindi l’effetto del campo magnetico”.

La scoperta delle proprietà del fosfuro di niobio, alimenta grandi aspettative circa la creazione di nuovi tipi di materiale con potenziali enormi per future applicazioni nel settore dell’high tech.

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