Denis Meyer

Progrès vers la mémoire magnétique à l'échelle atomique

17 avril 2016, 13:20
[ © illustration : http://chemwiki.ucdavis.edu/]
[ © illustration : http://chemwiki.ucdavis.edu/]
La difficulté est de stabiliser la magnétisation d’un aimant aussi petit. Des chercheurs dirigés par l'EPFL et l'ETHZ viennent de construire un tel aimant qui est le plus compact et le plus stable à ce jour, basé sur l'élément terre rare holmium. Inconvénient : sa température de fonctionnement de –233,15 °C, ce qui est certes bas, mais sensiblement moins que les records précédents.
On sait que les aimants fonctionnent grâce au spin de l'électron : un mouvement compliqué que l'on peut se représenter sous la forme d'une toupie. Les électrons peuvent s'orienter vers le haut ou vert le bas en tournant dans le sens horaire, ou le sens contraire, ce qui créé un minuscule champ magnétique. Dans un atome, les électrons viennent habituellement par paire, avec des spins opposés, annulant ainsi mutuellement leur champ magnétique. Mais dans un aimant, les atomes ont des électrons non appariés, et leur spin crée un champ magnétique.
Pour pouvoir les implanter dans des dispositifs de stockage, on cherche à construire des aimants de plus en plus petits. Reste le problème de la rémanence magnétique d'un tel aimant, très difficile à observer dans un atome unique.
C’est en disposant des atomes uniques d'holmium sur des films ultrafins d'oxyde de magnésium, élaborés sur une surface d'argent que les chercheurs ont pu former des aimants à atome unique dotés d'une rémanence robuste.
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