Des scientifiques de l'EPFL ont développé un nouveau matériau pérovskite aux propriétés uniques qui peut être utilisé pour construire des disques durs de nouvelle génération.

Comme nous générons de plus en plus de données, nous avons besoin de systèmes de stockage, par exemple. disques durs, avec une densité et une efficacité plus élevées. Mais cela nécessite également des matériaux dont les propriétés magnétiques peuvent être manipulées rapidement et facilement afin d'y écrire et d'accéder à des données. Les scientifiques de l'EPFL ont maintenant développé un matériau pérovskite dont l'ordre magnétique peut être rapidement modifié sans le perturber en raison de l'échauffement. L'oeuvre, qui décrit le tout premier photoconducteur magnétique, est publié dans Communication Nature .

Le laboratoire de Laszló Forró, dans un projet dirigé par le postdoctorant Bálint Náfrádi, synthétisé un matériau photovoltaïque ferromagnétique. Le photovoltaïque à pérovskite devient progressivement une alternative moins chère aux systèmes actuels au silicium, suscitant beaucoup d'intérêt de la part des scientifiques de l'énergie. Mais ce matériau particulier, qui est une version modifiée de la pérovskite, présente des propriétés uniques qui le rendent particulièrement intéressant en tant que matériau pour construire des systèmes de stockage numérique de nouvelle génération.

Le magnétisme dans le matériau résulte des interactions d'électrons localisés et en mouvement du matériau; dans un sens, c'est le résultat de la compétition entre différents mouvements d'électrons. Cela signifie que l'état magnétique résultant est câblé dans le matériau et qu'il ne peut pas être inversé sans changer la structure des électrons dans la chimie ou la structure cristalline du matériau. Mais un moyen simple de modifier les propriétés magnétiques serait un énorme avantage dans de nombreuses applications telles que le stockage de données magnétiques.

C'est exactement ce que propose le nouveau matériau développé par les scientifiques de l'EPFL. "Nous avons essentiellement découvert le premier photoconducteur magnétique, " dit Bálint Náfrádi. Cette nouvelle structure cristalline combine les avantages des deux ferroaimants, dont les moments magnétiques sont alignés dans un ordre bien défini, et photoconducteurs, où l'éclairage lumineux génère des électrons de conduction libre à haute densité.

La combinaison des deux propriétés a produit un phénomène entièrement nouveau :la "fusion" de l'aimantation par les photo-électrons, qui sont des électrons émis par un matériau lorsque la lumière le frappe. Dans le nouveau matériau pérovskite, une simple LED rouge, bien plus faible qu'un pointeur laser, suffit à perturber, ou "faire fondre" l'ordre magnétique du matériau et générer une forte densité d'électrons voyageant, qui peut être réglé librement et en continu en changeant l'intensité de la lumière. L'échelle de temps pour déplacer le magnétique dans ce matériau est également très rapide, n'ayant pratiquement besoin que de quadrillions de seconde.

Bien qu'encore expérimental, toutes ces propriétés signifient que le nouveau matériau peut être utilisé pour construire la prochaine génération de systèmes de stockage de mémoire, avec des capacités plus élevées avec de faibles besoins énergétiques. "Cette étude jette les bases du développement d'une nouvelle génération de dispositifs de stockage de données magnéto-optiques, " dit Náfrádi. " Ceux-ci combineraient les avantages du stockage magnétique - stabilité à long terme, haute densité de données, fonctionnement non volatile et réinscriptibilité — avec la vitesse d'écriture et de lecture optiques."