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FISICA/ Scienziati "attratti" dal nanomagnetismo (e dai magneti hard)

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Tra le aree di grande interessante attuale c’è la sensoristica; qui i materiali magnetici si prestano benissimo per rilevare segnali molto piccoli e realizzare sensori molto precisi e affidabili.

Ultimamente c’è anche una grande spinta allo studio di materiali che uniscono caratteristiche differenti: sono i ai cosiddetti materiali magnetici multifunzionali, quelli in cui le proprietà magnetiche possono essere controllate, ad esempio, anche attraverso un campo elettrico e viceversa; si realizza quindi un forte accoppiamento tra proprietà magnetiche ed elettriche. Si è parlato, al convegno MAGNET 2015, degli avanzamenti nello studio di materiali multiferroici, ossidi, isolanti topologici, leghe Heusler; e delle conseguenti possibilità di costruire dispositivi magneto-elettronici più efficienti anche dal punto di vista del risparmio energetico.

Del Bianco passa in rassegna i tanti altri argomenti approfonditi durante queste giornate: micromagnetismo, dinamica di spin, magnetismo bidimensionale, multistrati sottili, superfici e interfacce, sistemi di spin quantistici e magnetismo molecolare, superconduttività, spintronica. «Va detto anche che si tratta di temi interconnessi e spesso i confini tra nanomagnetismo, spintronica organica, multiferroici sono sottili e a volte si tratta di sfumature».

Tra questi temi ce n’è uno che suscita una certa curiosità in chi lo sente per la prima volta: si parla di magneti soft e hard. «Sono materiali sempre più studiati e perfezionati. I materiali magneticamente soffici sono quelli che si magnetizzano e smagnetizzano con campi molto piccoli: li troviamo, ad esempio, nei trasformatori che utilizziamo per caricare il cellulare, che hanno un nucleo di magneti soft. Quelli hard sono i magneti permanenti, le vere e proprie calamite, che una volta magnetizzati rimangono tali e servono per produrre campi magnetici che permangono nel tempo. Entrambi sono già utilizzati in molte situazioni: pensiamo ad esempio a un’automobile, dove magneti soft e hard sono presenti in gran numero in diversi dispositivi nel motore, nei freni, nella trasmissione».

Sono magneti con i quali abbiamo a che fare, senza saperlo, tutti i giorni. Ma anche su questi le conoscenze avanzano: quelli hard, in particolare in questo momento, sono un filone di ricerca importante. Tra questi i più performanti sono i magneti al neodimio, costituiti da una lega di neodimio ferro e boro:«il neodimio appartiene al gruppo delle cosiddette terre rare e per più del 90% si ricava da miniere ubicate in Cina che però da qualche tempo ha deciso di non esportarlo più, mettendo in crisi molte aziende che utilizzano magneti permanenti. È un problema per l’Occidente, che ha avviato una ricerca frenetica per trovare soluzioni alternative».



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