(PhysOrg.com) - Bien que les scientifiques soutiennent que la technologie émergente de la spintronique peut l'emporter sur l'électronique conventionnelle pour construire la prochaine génération de systèmes plus rapides, plus petite, des ordinateurs et des appareils de haute technologie plus efficaces, personne n'a réellement vu le spin - une propriété de mécanique quantique des électrons - dans les atomes individuels jusqu'à présent. Dans une étude publiée en tant que publication en ligne avancée dans la revue Nature Nanotechnologie le dimanche, des physiciens de l'Université de l'Ohio et de l'Université de Hambourg en Allemagne présentent les premières images du spin en action.

Les chercheurs ont utilisé un microscope sur mesure avec une pointe recouverte de fer pour manipuler des atomes de cobalt sur une plaque de manganèse. Grâce à la microscopie à effet tunnel, l'équipe a repositionné des atomes de cobalt individuels sur une surface qui a modifié la direction de la rotation des électrons. Les images capturées par les scientifiques ont montré que les atomes apparaissaient comme une seule saillie si la direction de rotation était vers le haut, et sous forme de doubles saillies de hauteurs égales lorsque la direction de rotation était vers le bas.

L'étude suggère que les scientifiques peuvent observer et manipuler le spin, une découverte qui pourrait avoir un impact sur le développement futur du stockage magnétique à l'échelle nanométrique, ordinateurs quantiques et dispositifs spintroniques.

"Différentes directions de rotation peuvent signifier différents états pour le stockage des données, " dit Saw-Wai Hla, professeur agrégé de physique et d'astronomie au Nanoscale and Quantum Phenomena Institute de l'Ohio University et l'un des principaux chercheurs de l'étude. "Les dispositifs de mémoire des ordinateurs actuels impliquent des dizaines de milliers d'atomes. À l'avenir, nous pourrons peut-être utiliser un atome et changer la puissance de l'ordinateur par milliers."

Contrairement aux appareils électroniques, qui dégagent de la chaleur, Les dispositifs basés sur la spintronique devraient subir moins de dissipation de puissance.

Les expériences ont été menées dans un ultra-vide à la basse température de 10 Kelvin, avec l'utilisation d'hélium liquide. Les chercheurs devront observer le phénomène à température ambiante avant de pouvoir l'utiliser dans les disques durs des ordinateurs.

Mais la nouvelle étude suggère une voie vers cette application, a déclaré l'auteur principal de l'étude Andre Kubetzka de l'Université de Hambourg. Pour imager la direction de rotation, l'équipe a non seulement utilisé une nouvelle technique mais aussi une surface de manganèse avec un spin qui, à son tour, a permis aux scientifiques de manipuler le spin des atomes de cobalt à l'étude.

"La combinaison de la manipulation des atomes et de la sensibilité du spin donne une nouvelle perspective de construction de structures à l'échelle atomique et d'étude de leurs propriétés magnétiques, ", a déclaré Kubetzka.