Ruthénium : nouveau matériau ferromagnétique

7 juin 2018, 09:22
Ruthénium : nouveau matériau ferromagnétique
Ruthénium : nouveau matériau ferromagnétique
Les chercheurs de l'université du Minnesota ont réussi à démontrer que le ruthénium (Ru) était le quatrième élément possédant des propriétés ferromagnétiques à température ambiante. Cette percée pourrait éventuellement mener à la production de capteurs, de dispositifs de mémoire informatique et d'éléments logiques inédits.
 

Le ferromagnétisme est une propriété de certains matériaux comme le fer, qui leur permet de former des aimants permanents, ou d’être attirés par des aimants. La découverte du magnétisme a été pour la première fois signalée il y a 2500 ans en Grèce. Dans le tableau périodique des éléments, il n'en existe que trois possédant des propriétés ferromagnétiques à température ambiante : le fer (Fe), le cobalt (Co) et le nickel (Ni). Le gadolinium (Gd), qui fait partie des terres rares, n'atteint pas les critères de température ambiante pour à peine 8 °C.
 

Les matériaux magnétiques sont d'une importance considérable pour l'industrie moderne et sont présents dans de nombreuses applications quotidiennes telles que les capteurs, les moteurs électriques, les générateurs, les lecteurs de disques et le stockage spintronique (une technologie qui utilise le spin des électrons pout mémoriser des informations). Les technologies à couches minces ayant évolué favorablement au cours des dernières décennies, la structure des réseaux cristallins est bien maitrisée et permet d'obtenir des géométries normalement inexistantes dans la nature. L'étude proposée ici indique pourquoi le ruthénium devient le quatrième matériau ferromagnétique élémentaire en utilisant des couches ultraminces pour forcer sa phase ferromagnétique. Les détails de ces recherches ont été publiés sur le site de la revue Nature Communications.
 
Deux ans ont été nécessaires à l'équipe pour découvrir la bonne méthode pour obtenir le matériau et caractériser ses propriétés. Cette découverte pourrait avoir un impact significatif sur l'avenir du secteur des semi-conducteurs. Outre les applications telles que le stockage spintronique, les propriétés de ce matériau devraient également permettre le développement de nouveaux types de capteurs magnétiques. La recherche permanente de matériaux inédits a incité les chercheurs à vérifier les prédictions théoriques indiquant que certains matériaux non-ferreux tels que le ruthénium, le palladium (Pd) et l’osmium (Os) pourraient, dans certaines conditions, devenir ferromagnétiques. Du point de vue des applications, le ruthénium est intéressant car il ne s'oxyde pas facilement. De plus, la théorie indique qu'il est particulièrement stable en fonction de la température, propriété importante pour le développement de mémoires magnétiques.

 
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