Percée dans le stockage d'informations: l'écriture de données par champ électrique
Par Benje le jeudi, novembre 11 2010, 21:55 - Nouvelles Scientifiques - Lien permanent
Source: BE Allemagne numéro 503 (3/11/2010) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /65000.htm
Des chercheurs de l'Institut allemand de technologie
de Karlsruhe (KIT) sont parvenus pour la première fois à écrire, lire
et enregistrer des informations à l'échelle nanométrique sous forme
magnétique et à l'aide d'un champ électrique.
Actuellement, les technologies les plus courantes d'enregistrement de données sur un disque dur consistent à lire et écrire des informations à l'aide d'un champ électrique. L'unité d'information sur le disque dur, un bit, doit avoir des dimensions
aussi réduites que possibles, afin d'augmenter la capacité du support
de stockage. L'écriture par champ magnétique rencontre cependant des
limites intrinsèques de miniaturisation, ce qui incite les scientifiques
à trouver des nouvelles solutions d'enregistrement.
Une de ces alternatives est le couplage
électromagnétique: les informations, toujours stockées sous forme de
champ magnétique, sont écrites à l'aide d'un champ électrique. Ce
phénomène intervient notamment dans des isolants complexes. Cependant,
il n'intervient pas à l'intérieur des métaux, car la charge de surface induite vient faire écran
au champ électrique à la surface du métal. Plus précisément, sous
l'influence du champ électrique, les électrons de surface chargés
négativement et les corps des atomes
chargés positivement se déplacent légèrement (typiquement sur une
épaisseur d'une couche atomique) et contribuent ainsi à la formation de
la charge de surface. Suivant la direction du champ électrique, l'écart
entre les atomes des deux couches supérieures diminue ou augmente de
quelques picomètres (milliardièmes de millimètres), qui suffisent à
influencer l'ordre magnétique dans le fer.
Dans ce projet, les chercheurs ont employé un système de 2 couches
d'atomes de fer sur un substrat de cuivre. Les calculs théoriques
avaient prédit que des informations pourraient être stockées sur ce
système par couplage électromagnétique. La mise en œuvre expérimentale a été réalisée à l'aide d'un microscope à effet tunnel capable à la fois de permettre l'observation de surfaces métalliques et de fournir le champ magnétique extrêmement intense nécessaire, d'une tension d'un milliard de Volts par mètre.
Comme prédit, des bits magnétiques de 1 nanomètre x 2 nanomètres ont pu
être écrits à l'aide du champ magnétique local sous la fine pointe du
microscope à effet tunnel.
Les travaux ont été réalisés en coopération entre les centres de
recherche de Jülich et Garching pour les calculs théoriques (réalisés à
l'aide de supercalculateurs), le KIT pour la microscopie à effet tunnel et l'Institut Max-Planck de physique des microstructures et l'Université de Halle (Saxe-Anhalt) pour la coordination et la mise en pratique du projet.