È stato sviluppato il primo microchip integrato in silicio in grado di utilizzare le onde di spin. Tale risultato, ottenuto da un gruppo di ricercatori del Politecnico di Milano, tra cui Riccardo Bertacco – docente del Dipartimento di Fisica, e pubblicato su Advanced Materials, rappresenta un importante passo avanti nell’utilizzo delle onde di spin per le telecomunicazioni del futuro.
Studio e risultati ottenuti
La tecnologia si basa sulla magnonica, un campo emergente che sfrutta le onde di spin come alternativa ai segnali elettrici. In passato, l’integrazione di questi dispositivi nei chip era limitata dalla necessità di un campo magnetico esterno. Il nuovo prototipo supera questo vincolo grazie a una combinazione innovativa di micromagneti permanenti in SmCo e concentratori di flusso magnetico, che consente un funzionamento completamente autonomo.
Il chip, estremamente miniaturizzato rispetto agli attuali dispositivi RF (100×150 micrometri quadrati) è compatibile con le piattaforme elettroniche esistenti. Variando la distanza tra magneti e concentratori, i ricercatori possono modulare con precisione il campo magnetico e regolare la frequenza operativa tra 3 e 8 GHz, ottenendo uno sfasamento fino a 120 gradi a 6 GHz in questo primo prototipo.
I prototipi funzionano inoltre come linee di ritardo e sfasatori senza l’uso di campi magnetici esterni.
Obiettivo
Lo studio mira a creare una piattaforma tecnologica capace di rendere più efficienti, compatti e riconfigurabili i dispositivi di comunicazione, aprendo la strada a nuove applicazioni nelle telecomunicazioni e nell'elettronica ad alta frequenza.
Il lavoro fa parte del progetto europeo MandMEMS, finanziato da Horizon Europe, che coinvolge diversi centri di ricerca europei e partner industriali, con competenze che vanno dalla magnonica ai MEMS, dall’elettronica a radiofrequenza alla scienza dei materiali.