Les processeurs informatiques d'aujourd'hui sont de plus en plus poussés à leurs limites en raison de leurs propriétés physiques. De nouveaux matériaux pourraient être la solution. Des physiciens de l'Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) ont étudié si et comment de tels matériaux pourraient être développés. Ils ont créé, testé et déposé un brevet pour un concept utilisant les dernières découvertes du domaine de la spintronique. L'équipe a rendu compte de ses recherches dans la revue Matériaux électroniques appliqués ACS .
Avec leur nouveau concept, les chercheurs de MLU veulent améliorer les propriétés des diodes et des transistors. Les processeurs courants utilisent des milliers de diodes et de transistors pour traiter les données. « L'efficacité énergétique de ces composants individuels détermine la quantité d'énergie consommée par le processeur dans son ensemble, " dit le professeur Ingrid Mertig, un physicien théoricien à MLU. Perte d'énergie, qui se produit lorsque l'énergie électrique est convertie en chaleur, reste le plus grand défi, elle explique. Lors du développement de ces composants, les scientifiques doivent également décider s'il faut créer des composants très puissants et économes en énergie qui ne peuvent être utilisés que dans un but précis, ou pour créer des pièces qui peuvent être utilisées de diverses manières, mais qui ont un rendement inférieur et nécessitent plus d'énergie.
Pour sa dernière innovation, l'équipe de chercheurs a étudié si la spintronique peut être utilisée pour résoudre ces problèmes. Elle repose sur une propriété particulière des électrons :le spin. C'est une sorte de moment angulaire intrinsèque des électrons qui génère un moment magnétique qui est à l'origine du magnétisme. Les chercheurs ont étudié si et comment une diode ou un transistor peut être développé qui utilise ce spin en plus de la charge de l'électron. Le concept est basé sur des matériaux magnétiques récemment découverts qui contiennent des informations de spin d'une manière particulière. Ceux-ci pourraient remplacer les matériaux semi-conducteurs traditionnels dans les nouveaux composants.
« Nos propositions pour les nouveaux transistors combinent traitement et stockage des données. Il n'y a pas de perte d'énergie et ils peuvent être facilement reconfigurés, " explique le Dr Ersoy Sasioglu, un physicien à MLU et premier auteur de l'article. En coopération avec des physiciens expérimentateurs de l'Université de Bielefeld, les scientifiques veulent maintenant tester quels matériaux sont les mieux adaptés aux nouveaux composants.
