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Novembre-Dicembre 2025 Automazione e Strumentazione Primo piano 20 DOSSIER to della carica. Sfruttando poi il fenomeno della magnetoresistenza gigante ( Giant magnetoresi- stance, GMR ) - un effetto quantistico legato alla capacità dei corpi di variare la resistenza elet- trica in presenza di campi magnetici esterni - si possono realizzare le MRAM ( Magnetoresistive RAM ), cioè memorie non volatili che conserva- no i dati senza alimentazione. C’è infine un nesso con il calcolo quantistico: infatti gli stati di spin vengono esplorati come qubit nei computer quantistici, offrendo il poten- ziale per calcoli ultraveloci. Sempre più evoluti Un balzo in avanti nella possibilità di miniatu- rizzazione estrema potrebbe venire dagli svilup- pi di alcune ricerche sui nuovi materiali come quella in corso alla Johns Hopkins University di Baltimora guidata dal chimico Michael Tsa- patsis . L’obiettivo è poter scendere molto al di sotto dei 10 nm nella produzione dei chip, su- perando i limiti imposti anche dalla EUV che incontra ancora difficoltà a interagire efficace- mente con i resist convenzionali. Per superare questo problema, il team di Tsapatsis sta esplo- rando un nuovo approccio che utilizza due com- ponenti, metalli e un composto organico chia- mato imidazolo, e che applica la fotolitografia a- vanzata B-EUV ( Beyond EUV ), cioè la luce con una lunghezza d’onda più corta chiamata anche “raggi X morbidi”. La loro ricerca ha dimostra- to che lo zinco può assorbire la luce B-EUV e rilasciare elettroni, innescando una reazione chimica che imprime dei pattern sull’imidazo- lo. Per applicare le loro scoperte alla produzione di chip, i ricercatori hanno utilizzato un meto- do chiamato deposizione chimica liquida (CLD) per depositare strutture di imidazolato zeolitico amorfo su wafer di silicio. Tsapatsis sostiene che “giocando con i due componenti (metallo e imidazolo), è possibile modificare l’efficienza di assorbimento della luce e la chimica delle rea- zioni successive. E questo ci apre alla creazione di nuove coppie metallo-organiche. La cosa en- tusiasmante è che ci sono almeno dieci metalli diversi che possono essere utilizzati per questa chimica, e centinaia di composti organici. Poi- ché diverse lunghezze d’onda interagiscono in modo diverso con diversi elementi, un metallo che è perdente in una lunghezza d’onda può es- sere vincente nell’altra”. Saranno fabbricati così i chip del futuro? ne sotto i 2 nm. Il problema della densità di componenti troppo elevata su chip 2D viene superato con l’integra- zione 3D (stacking verticale di transistor e me- morie) per aumentare la densità senza ridurre ul- teriormente le dimensioni orizzontali. Per non parlare delle nuove prospettive del post- silicio e dei nuovi paradigmi che preludono all’affermarsi della spintronica e ai futuri dispo- sitivi quantistici. La spintronica è la nuova fron- tiera dell’elettronica e supera i limiti fisici della microelettronica grazie al fatto di sfruttare non solo la carica ma anche lo spin degli elettroni. Lo spin, come è noto, è il momento angolare intrin- seco di un elettrone e presenta solo due possibili stati, su o giù, che possono cambiare più veloce- mente degli stati di carica elettrica. Ciò offre ai dispositivi spintronici, rispetto a quelli elettroni- ci tradizionali, i vantaggi di un’elaborazione dei dati più rapida e inoltre di ridotti consumi ener- getici in quanto dipendono meno dal movimen- I Nanoribbon sono sottili strisce di materiali 2D usate come canali controllabili in architetture nanoelettroniche