http://www.vegpyramid.info    

mercoledì 10 ottobre 2007

Padri dell'hard disk, la svolta dell'elettronica


Articolo di Guido Romeo
Il disco rigido vince il Nobel per la fisica. A spartirsi i 10 milioni di corone svedesi, circa un milione di euro, che accompagnano il premio dell'Accademia di Stoccolma, sono il francese Albert Fert (69 anni) e il tedesco Peter Grünberg (68 anni) che nel 1988 hanno scoperto separatamente un effetto completamente nuovo della materia, quella "magnetoresistenza gigante" che oggi permette il funzionamento di tutti gli hard-disk, dai pc ai supercalcolatori.


«Si tratta di un Nobel da manuale – osserva Fabio Beltram, direttore del laboratorio di nanotecnologie della Scuola normale di Pisa – perché conferito a una scoperta della ricerca di base iniziata negli anni 70, ma che poi, in meno di dieci anni, ha rivoluzionato l'industria elettronica con grandissimi impatti tecnici e sociali». I suoi effetti sono sotto gli occhi di tutti. Se solo cinque anni fa il nostro pc poteva avere qualche decina di megabit di capienza nel proprio disco, oggi è 10mila volte più capiente e contiene centinaia di gigabit. Un disco immagazzina informazioni sotto forma di piccolissime aree magnetizzate, ognuna delle quali costituisce un bit, quel pezzettino di informazione binaria rappresentato come un 1 o uno 0 e che può far parte indifferentemente di musica, testi, immagini o programmi software. Più piccole sono queste microsuperfici, maggiore sarà la capienza del disco, ma anche la sensibilità necessaria perché le testine di lettura siano in grado di leggere l'informazione. È qui che l'effetto di magnetoresistenza gigante (Gmr) entra in gioco. Si tratta di un bizzarro e inatteso effetto della materia – "esotico" come lo chiamano i fisici – che consiste nell'amplificazione della resistenza di un metallo quando al suo interno sono presenti impurità come particelle magnetiche anche piccolissime.

Per gli ingegneri elettronici, come quelli dell'Ibm che nel 1956 lanciarono la prima memoria digitale Ramac, è stato l'uovo di Colombo. Grazie alla Gmr si possono concentrare in spazi piccolissimi quantità enormi di informazioni e facendo uso di campi magnetici anche molto deboli. Fert e Grünberg cominciarono a studiare gli effetti di queste contaminazioni negli anni 70 contaminando sottili film di rame con particelle magnetiche in una di quelle che per molti è stata forse la prima applicazione delle nanotecnologie. Anche se meno eclatante del raddoppio della potenza di calcolo descritta dalla legge di Moore, la corsa a memorie ultrapiccole e sempre più grandi segue una curva analoga e una caratteristica fondamentale dei computer fin dai primi disegni della macchina di Turing.

«Oggi sono in commercio dischi con capienze di 20 Gb per pollice quadrato e nel 2010 si arriverà a 1 terabit, mille volte tanto - spiega Marco Affronte, ricercatore dell'Università di Modena e del laboratorio S3 dell'Infm – ma l'obbiettivo è quello di arrivare a stoccare informazioni in unità ancor più piccole, composte addirittura da singole molecole magnetizzate». La sfida non è però scontata. Se oggi una singola unità di memoria è dell'ordine di 50 nanometri e in laboratori si arriva già su grande scala a 20, per operare a livello molecolare bisogna scendere sotto i 10 nanometri (10 milionesimi di millimetro), operando nel campo della fisica quantistica, dove le leggi della materia diventano molto più complesse e in parte ancora imprevedibili. In questa direzione lavorano molti laboratori pubblici, ma anche i giganti dell'informatica come Ibm. «Un'area estremamente promettente e sulla quale lavora anche Fert è quella della spintronica - osserva Affronte - che mira a utilizzare una proprietà dell'elettrone, lo "spin" appunto per trasportare informazioni nei dispositivi elettronici e che permetterebbe di moltiplicare rapidamente la potenza di calcolo. Si tratta di ricerche di base, ma potenzialmente rivoluzionarie come quelle che hanno portato ai semiconduttori e ai microchip».

Nessun commento:

Posta un commento