Scoperto "Bimo", il metallo con le proprietà di una batteria e una calamita

Scienze
Università di Cagliari

La possibilità di sinterizzarlo è stata descritta sulla rivista Nature Communications dai ricercatori dell’Università di Cagliari

I ricercatori dell’Università di Cagliari hanno scoperto l’esistenza di Bi5Mn5O17, noto anche come “Bimo”, un metallo multiferroico con ordine multiplo ferromagnetico, ferroelettrico, e ferrotoroidale. Si tratta di una sorta di calamita in grado di generare tensione ai suoi estremi, come una batteria o un accendino piezoelettrico. Presenta anche un ordine interno direzionale (toroidico) che produce effetti ottici non lineari come la bifrangenza multidirezionale (come i cristalli liquidi). Nello studio pubblicato sulla rivista Nature Communications, il team guidato dal professor Vincenzo Fiorentini ha predetto la possibilità di sintetizzare questo composto. Oltre a quella del docente, lo studio porta anche le firme di Andrea Urru, Francesco Ricci, Alessio Filippetti e Jorge Iniguez.

Le caratteristiche del Bimo

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Gli autori della ricerca spiegano che Bimo è un metallo unico nel suo genere. È stabile in più varianti pressoché identiche, ma dotate di proprietà magnetiche, elettriche e ottiche piuttosto diverse e facilmente trasformabili l’una nell’altra. Inoltre, si tratta di un materiale magnetoelettrico. Questo significa che il suo stato magnetico può essere modificato indirettamente da un campo elettrico, e il suo stato elettrico da un campo magnetico. È anche piezoelettrico / piezomagnetico: il suo stato magnetico ed elettrico sono modificabili tramite sforzi meccanici, e viceversa. Infine, il Bimo è termodinamicamente stabile, e quindi potrebbe essere sintetizzato in laboratorio.

 

I materiali multiferroici

I materiali multiferroici trovano delle applicazioni tecnologiche in diverse nicchie: per esempio nelle memorie magnetiche ed elettriche multistato, nei convertitori di tensione a bassa dissipazione nei sensori, nelle memorie, e negli emettitori a radiofrequenza basati sulla manipolazione elettrica dello stato magnetico. In più di vent’anni di ricerca non ne è stato ancora realizzato a fase singola (cioè non risultante da nanostrutturazione artificiale), in versione ferromagnetica (come, appunto, il ferro), e stabile a temperatura ambiente. Lo studio dell’Università di Cagliari ipotizza la possibilità di sintetizzarlo e apre le porte a nuovi sviluppi.

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