In estrema sintesi è una calamita che genera anche una tensione ai suoi estremi (un po’ come una batteria o un accendino piezoelettrico), e con in aggiunta un ordine interno direzionale (toroidico) che produce effetti ottici non lineari come la bifrangenza multidirezionale (come i cristalli liquidi).
Si tratta del composto Bi5Mn5O17, familiarmente “Bimo”, un metallo multiferroico con ordine multiplo ferromagnetico, ferroelettrico, e ferrotoroidale, la cui scoperta è stata fatta da un gruppo di ricercatori dell’Ateneo, guidato dal professor Vincenzo Fiorentini, che ha predetto sulla rivista Nature Communications la possibilità di sintetizzarlo. Unico nel suo genere, Bimo è stabile in più varianti pressochè identiche, ma con proprietà magnetiche, elettriche e ottiche molto diverse, e facilmente trasformabili l’una nell’altra. Inoltre, Bimo è magnetoelettrico, cioè il suo stato magnetico può essere modificato indirettamente da un campo elettrico, e il suo stato elettrico da un campo magnetico (mentre di norma il magnetismo si accoppia al campo magnetico, etc.), e piezoelettrico / piezomagnetico (stato magnetico ed elettrico modificabili tramite sforzi meccanici, e viceversa).
Infine il materiale è termodinamicamente stabile, e quindi verosimilmente sintezzabile in laboratorio. In diverse nicchie di applicazione tecnologica quest materiali sono componenti chiave e vengono utilizzati, ad 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. Nonostante oltre vent’anni di ricerca, non è stato ancora realizzato un materiale multiferroico a fase singola (cioè non risultante da nanostrutturazione artificiale), in versione ferromagnetica (come, appunto, il ferro), e stabile a temperatura ambiente.
Ora questo studio ipotizza la possibilità di sintetizzarlo. Gli autori della ricerca sono, oltre a Fiorentini, Andrea Urru, Francesco Ricci, Alessio Filippetti e Jorge Iniguez.
