Oltre il 6G: il primo chip standalone a onde di spin
Un team di ricercatori del Politecnico di Milano ha sviluppato il primo microchip integrato in silicio capace di utilizzare le onde di spin. Il risultato, pubblicato su Advanced Materials, rappresenta un passo decisivo verso l’utilizzo delle onde di spin nelle telecomunicazioni del futuro, oltre gli attuali standard 5G e 6G.
La tecnologia si basa sulla magnonica, un campo emergente che sfrutta le onde di spin come alternativa ai segnali elettrici. Finora la necessità di un campo magnetico esterno aveva limitato l’integrazione di questi dispositivi nei chip. Il nuovo prototipo supera questo ostacolo grazie a una combinazione innovativa di micromagneti permanenti in SmCo e concentratori di flusso magnetico, che permettono al dispositivo di funzionare in modo completamente autonomo.
Il chip, estremamente miniaturizzato rispetto agli attuali dispositivi RF (100×150 micrometri quadrati) è compatibile con le piattaforme elettroniche esistenti. Variando la distanza tra magneti e concentratori, i ricercatori possono modulare con precisione il campo magnetico e regolare la frequenza operativa tra 3 e 8 GHz, ottenendo uno sfasamento fino a 120 gradi a 6 GHz in questo primo prototipo.
Oltre a dimostrare il principio della tecnologia, i prototipi funzionano già come linee di ritardo e sfasatori senza campo magnetico esterno.
Questo risultato è un passo decisivo per portare le onde di spin dalle dimostrazioni in laboratorio a una tecnologia realmente integrabile nei sistemi di telecomunicazione e nell’elettronica a radiofrequenza.
Riccardo Bertacco, Dipartimento di Fisica, coordinatore dello studio.
Il lavoro rientra nel progetto europeo MandMEMS, finanziato da Horizon Europe, che coinvolge diversi centri di ricerca europei e partner industriali, con competenze che spaziano dalla magnonica ai MEMS, dall’elettronica a radiofrequenza alla scienza dei materiali. L’obiettivo è creare una piattaforma tecnologica per dispositivi di comunicazione più efficienti, compatti e riconfigurabili, gettando così le fondamenta di nuove applicazioni nelle telecomunicazioni e nell'elettronica ad alta frequenza.
Lo studio online
M. Cocconcelli, F. Maspero, A. Micelli, et al.
Standalone Integrated Magnonic Devices.
Adv. Mater. 37, no. 40 (2025): 2503493.