fr.wedoany.com Rapport : Le 8 juin, l’Institut de recherche sur les sciences et technologies quantiques (QST), l’Université préfectorale de Hyōgo et le Centre de recherche sur la science de la lumière à haute brillance ont annoncé conjointement avoir réussi, pour la première fois au monde, à développer un matériau permettant de réécrire des enregistrements de stockage magnétique par la lumière. L’équipe de recherche indique que ce matériau permet une amélioration de la vitesse d’environ 1000 fois par rapport à l’écriture traditionnelle par courant électrique, tout en étant plus économe en énergie, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour le développement des mémoires magnétiques de nouvelle génération.

Les mémoires magnétiques utilisent la direction du spin des électrons pour représenter les 0 et 1 de l’information numérique. Les types traditionnels modifient la direction du spin des électrons par un courant électrique, mais présentent des limitations en termes de vitesse d’écriture, de génération de chaleur et de consommation d’énergie.

En collaboration avec NTT et l’Université des sciences de Tokyo, l’équipe de recherche a conçu un matériau ferrimagnétique artificiel dont la direction du spin des électrons peut être réécrite par irradiation par impulsions laser. Ce type de matériau présente un phénomène de « commutation optique », où la lumière modifie la direction du spin des électrons sans nécessiter de courant électrique.

Cependant, l’alliage de cobalt, fer et bore (CoFeB) utilisé dans les mémoires magnétiques traditionnelles n’a pas montré de phénomène de commutation optique. Les matériaux ferrimagnétiques ayant précédemment présenté ce phénomène souffraient d’un mauvais alignement de la direction du spin des électrons, rendant difficile la distinction claire entre 0 et 1.

L’équipe de recherche a conçu une nouvelle structure en empilant trois couches de matériaux tels que CoFeB, du gadolinium et du cobalt, et a utilisé l’installation de recherche NanoTerasu, gérée par le QST et d’autres, pour analyser le matériau, optimisant la structure au niveau atomique et démontrant avec une grande reproductibilité l’inversion du spin des électrons dans le CoFeB.

Ce matériau permet d’accélérer et de réduire la consommation d’énergie des mémoires magnétiques, contribuant ainsi à résoudre les problèmes de consommation électrique de l’IA et des centres de données, et pourrait devenir une technologie clé pour soutenir les infrastructures de communication à haute vitesse de nouvelle génération reliant les communications optiques et les circuits électroniques.

Les résultats de la recherche ont été publiés le 8 juin dans la revue académique internationale « Applied Physics Letters ».

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