La spintronique pourrait faire économiser énormément d'énergie
Une équipe de chercheurs a révolutionné la nanotechnologie en découvrant le moyen de transférer l'information magnétique directement sur un semi-conducteur. Cette nouvelle technique est capable de générer et de contrôler la polarisation du spin sur un substrat de type silicium, et pour la première fois à température ambiante. Les résultats ont été publiés dans la revue Nature. Contrairement à l'électronique traditionnelle, fondée sur la charge électrique de l'électron et son transport, la spintronique agit sur l'orientation de son «spin». Le spin d'un électron, qui pointe vers le haut ou vers le bas, représente son sens de rotation. Dans un matériau magnétique, l'orientation du spin de l'électron peut servir à enregistrer des informations. En nanotechnologie, le problème est de transférer cette information de spin à un matériau semi-conducteur, afin que l'information enregistrée puisse être traitée par des composants spintroniques. La spintronique pourrait révolutionner l'électronique et l'informatique en permettant de stocker de très grandes quantités de données dans des composants bien plus petits que ceux dont nous disposons actuellement. La réalisation d'un composant sur silicium fonctionnant à température ambiante est une révolution pour deux raisons: le silicium est le matériau principal des composants électroniques actuels, et jusqu'ici les scientifiques n'avaient pu contrôler le spin d'un électron qu'à très basse température, ce qui est incompatible avec une utilisation quotidienne. La démonstration du transfert d'information à température ambiante entre en matériau magnétique et un semi-conducteur est une étape importante vers la réalisation d'une technologie spintronique. La concrétisation de cette technologie se traduirait par des économies d'énergie très importantes, car le contrôle du spin électronique nécessite bien moins de puissance que le transport classique des électrons. Pour parvenir au transfert d'informations, les chercheurs ont inséré une couche d'oxyde d'aluminium d'un nanomètre d'épaisseur entre le matériau magnétique et le semi-conducteur. L'information est transférée en appliquant un courant électrique sur l'interface avec l'oxyde, ce qui engendre une magnétisation dans le semi-conducteur. L'intérêt de cette méthode est qu'elle fonctionne avec le silicium. Les chercheurs ont constaté que l'information venant du spin se propage dans le silicium jusqu'à plusieurs centaines de nanomètres, ce qui suffit au fonctionnement de composants spintroniques à l'échelle nanométrique. Les recherches ont été menées par une équipe sous la direction du Dr Ron Jansen de l'institut MESA+ de nanotechnologie à l'université de Twente, et également par la fondation FOM de recherche fondamentale sur la matière, toutes deux aux Pays-Bas. Les chercheurs considèrent que cette découverte rend bien plus probable l'avènement de la spintronique et pourrait faciliter son intégration aux technologies électroniques actuelles. Le projet a été financé par la fondation FOM et l'organisation néerlandaise pour la recherche scientifique.
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