Sara' la spintronica il 'segreto' del fotovoltaico del futuro? | Ingegneri.info

Sara’ la spintronica il ‘segreto’ del fotovoltaico del futuro?

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Arriva la cella fotovoltaica di spin, una nuovo dispositivo optoelettronico che non manipola la carica elettrica degli elettroni, come avviene nei classici circuiti elettronici, ma una ulteriore proprietà fondamentale che gli deriva dalla fisica quantistica, lo spin, appunto. La scoperta, documentata sul magazine Nature Materials, arriva da un team di ricercatori del dipartimento di fisica del Politecnico di Milano, ed è stata realizzata in collaborazione con l’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Cnr.

Lo spin è una proprietà fondamentale degli elettroni, prevista dalla fisica quantistica. Esso prevede che un elettrone si comporti come un minuscolo ago magnetico, che può avere due diverse configurazioni: quella in cui il “polo nord” punta verso l’alto è chiamata “spin-up”, mentre nel caso contrario è detta “spin-down”. A differenza di una comune cella fotovoltaica, che utilizza la luce per separare le cariche positive e negative all’interno di materiali semiconduttori quali il silicio e il germanio e produrre correnti elettriche, la cella fotovoltaica di spin separa le cariche unicamente in base alla configurazione del loro spin (“up” o “down”).

Il sistema messo a punto dai ricercatori del Polimi potrebbe permettere lo sviluppo di dispositivi nei quali verranno sfruttate sia le proprietà elettroniche sia le proprietà magnetiche delle singole cariche e che saranno quindi capaci di svolgere molte più funzioni degli odierni transistor. Si aprono così le porte ad una nuova era in cui luce, cariche elettroniche e spin potranno interagire in particolari circuiti detti ‘opto-spintronici‘.

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