Spintronique . L' art de la miniaturisation par BM7 blog (PARIS)

Ci dessous , vous trouverez sur les deux liens une vidéo conference sur la spintronique présenté par Albert Fert membre de l’Académie des sciences, et prix Nobel de physique 2007

Découverte en 1988, la spintronique, ou spin des électrons, permet aux disques durs des ordinateurs de stocker plus d’informations tout en démultipliant leur rapidité de lecture. Cette technologie a permis la mise sur le marché des ordinateurs portables, des clés mp3 et des téléphones mobiles dernier cri. Albert Fert, membre de l’Académie des sciences, développe dans cette séance, les applications de cette technologie, qui lui ont valu avec Peter Grünberg, le prix Nobel de physique 2007.

NEC et l'Université du Tohoku ont annoncé avoir développé la première mémoire adressable par contenu (CAM) ne nécessitant pas d'électricité pour enregistrer des données, ce qui ouvre une porte importante vers la suppression totale du gaspillage d'électricité de nombreux appareils.

De nombreux appareils actuels reçoivent, en étant simplement branchés au circuit électrique, un flux constant d'électricité pour conserver des données ou des paramétrages. L'électricité utilisée par cette activitéest estimée à environ 6% de l'électricité totale consommée dans les foyers. La mémoire développéepar le professeur Ohno de l'Université de Tohoku et NEC est une mémoire adressable par contenu c'est-à-dire que, contrairement aux mémoires de types RAM, son contenu n'est pas accessible par une adresseC'est une mémoire extrêmement rapide.

La non-volatilité (la capacité à ne pas perdre d'information sans apport d'électricité) est directement due au système physique d'enregistrement des informations. En effet, la mémoire utilise ce qu'on appelle la spintronique: les spins des électrons sont capables de se comporter comme des petits aimants et, selon leur orientation. Ce type de mémoire pourrait être utilisé dans de nombreux appareils électroniques, notamment pour développer des appareils démarrant instantanément et ne consommant aucune eléctricité en veille.

Du nouveau en spintronique, la discipline initiée par Albert Fert, Prix Nobel 2007 de Physique : à Grenoble des chercheurs du CNRS et de l'Université Joseph Fourier, de l'Institut Néel (CNRS) ont réussi pour la première fois à faire passer une molécule unique de fullerène(1) (C60) d'un état magnétique à un état non magnétique par l'application d'une tension électrique. Ces résultats, publiés le 29 mai 2008 sur le site de la revue Nature, pourraient permettre de concevoir une mémoire pour l'information quantique(2) et donner des capacités démultipliées (notamment aux disques durs) dans la course à la miniaturisation.

La spintronique(3), vise à réaliser une électronique utilisant les propriétés magnétiques des électrons. Ceux-ci se comportent comme de petits aimants élémentaires qui se déplacent selon un mouvement de rotation, comme une toupie autour d’un axe définissant ainsi leur spin(4). Les électrons peuvent par conséquent transporter de l’information par l’intermédiaire de leur orientation. Mais lors de leur déplacement, comme ils ne conservent l’orientation de leur spin que sur des distances très courtes, les composants utilisés pour la spintronique doivent être structurés à l’échelle nanométrique (de l’ordre du milliardième de mètre).

Ici, les physiciens ont réalisé un transistor(5) en insérant une molécule unique de fullerène entre deux électrodes de taille nanométrique. Deux électrons sont ensuite apportés à cette molécule. En fonction du champ électrique appliqué, les directions des aimants portés par ces électrons sont soit tête bêche (la molécule n’est alors pas magnétique), soit orientés dans la même direction (la molécule de fullerène devient alors magnétique).

Ce travail ouvre la voie à un nouveau domaine de recherche : la spintronique moléculaire, un domaine émergent et novateur combinant la spintronique à l’électronique moléculaire. Il pourrait permettre de réaliser une mémoire pour l’information quantique grâce à l’introduction d’un atome magnétique dans la molécule de fullerène, la lecture et l’écriture de la mémoire se faisant par exemple à l’aide des électrodes du transistor.

Photographie du transistor moléculaire

Science Futuriste

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