Nuova scoperta sul controllo ferroelettrico di spin nel germanio tellurio

Un’importante scoperta realizzata da un gruppo europeo di ricercatori provenienti dall’Italia (Politecnico di Milano, IFN-CNR, CNR-SPIN, CNR-IOM) e dalla Germania (Paul-Drude-Institut für Festkörperelektronik, Universität Würzburg) ha guadagnato la copertina di Nano Letters, autorevole rivista pubblicata dalla Società Americana di Chimica.

Il team ha dimostrato che è possibile ottenere un controllo ferroelettrico dello spin del germanio tellurio. Il risultato è stato ottenuto mediante misure di fotoemissione risolta in angolo e spin, combinate con misure ferroelettriche alla scala nanometrica.

Il germanio tellurio (GeTe) è un composto chimico ben noto nella comunità dei materiali a transizione di fase per la realizzazione di memorie, ed è recentemente tornato alla ribalta come capostipite di una nuova classe di materiali: i semiconduttori ferroelettrici Rashba. In questi, un effetto relativistico (Rashba) permette di controllare le proprietà di spin nelle bande elettroniche agendo sullo stato di memoria ferroelettrica del materiale, con potenziali applicazioni nell’ambito delle memorie e dei transistori di nuova generazione.

La scoperta apre la strada ad un nuovo concetto per l’elettronica convenzionale e la spintronica: il controllo elettrico del trasporto di carica e spin in un semiconduttore compatibile con silicio, avente un forte carattere innovativo per la realizzazione di elementi circuitali la cui funzionalità possa essere controllata dinamicamente mediante l’applicazione di campi elettrici opportuni. Lo studio dei semiconduttori ferroelettrici Rashba è stato coordinato dal dottor Christian Rinaldi e dal professor Riccardo Bertacco del Politecnico di Milano, nell’ambito del progetto ECOS (Electric Control Of Spin transport in ferroelectric Rashba semiconductors, grant n° 2017-1622), coordinato dal dottor Christian Rinaldi e finanziato da Fondazione Cariplo e Regione Lombardia.

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