Un magnetoresistenza titanica e la possibilità di essere esfoliati: queste le inaspettate caratteristiche dei Tmd (transition metal dichalcogenides), cioè i materiali tecnologici del futuro, emerse in uno studio pubblicato sulla rivista scientifica Nature communications.

La scoperta è di un team di ricercatori sperimentali e teorici di due Istituti del Consiglio nazionale delle ricerche – l’Istituto Iom e l’Istituto Spin – dell’Università di Princeton e dell’Università di Hiroshima, tutti alle prese con i Tmd. Quest’ultimi sarebbero una via intermedia fra i materiali bidimensionali come il grafene e quelli tridimensionali come il silicio.

“Fra le caratteristiche dei metalli del futuro – spiega Ivana Vobornik, ricercatrice dello Iom – spiccano: la grande versatilità; la possibilità di essere esfoliati, quindi ridotti a pochi milionesimi di millimetro, proprio come il grafene; la magnetoresistenza titanica, ovvero la capacità di variare la resistenza al passaggio della corrente elettrica in funzione del campo magnetico”.

Interno di Elettra

Nello specifico, il gruppo di ricerca ha utilizzato la luce di sincrotrone di Elettra per analizzare il ditellurio di tungsteno: un Tmd mostra una super magnetoresistenza, fino a milioni di volte superiore rispetto a quella gigantesca mostrata dai materiali impiegati negli hard disk dei computer. Le analisi dei ricercatori si sono concentrate sulla struttura elettronica di questo materiale e su alcuni dati teorici, dimostrando che la natura del ditellurio di tungsteno non è del tutto bidimensionale.

“I suoi strati – continua Vobornik – non sono indipendenti fra loro, ma mostrano un certo grado di interazione che è alla base delle sue particolari proprietà. Abbiamo evidenziato che le caratteristiche del ditellurio di tungsteno, prima fra tutte la sua magnetoresistenza titanica, si possono giustificare solo considerando almeno tre strati atomici. Il prossimo passo sarà estendere le analisi per verificare se questa natura, a metà fra 2D e 3D, sia una caratteristica generale dei Tmd e di altri materiali su cui la ricerca scientifica sta oggi investendo. Senza tenerne conto, si potrebbe incorrere in errori costosi”.

Foto: ufficio stampa Cnr
1. Sala Sperimentale di Elettra. Autore: Roberto Barnabà
2. APE_Beamline: Interno di Elettra, la stazione sperimentale dove sono state effettuate le analisi. Autore: Massimo Belluz