(Phys.org) —Le graphène, un matériau merveilleux, peut être rendu magnétique et son magnétisme activé et désactivé en appuyant sur un bouton, ouvrant une nouvelle voie vers l'électronique à très faible consommation d'énergie.

Dans un rapport publié dans Communication Nature , une équipe de l'Université de Manchester dirigée par le Dr Irina Grigorieva montre comment créer des moments magnétiques élémentaires dans le graphène, puis les activer et les désactiver.

C'est la première fois que le magnétisme lui-même est basculé, plutôt que d'inverser le sens de magnétisation.

La société moderne est inimaginable sans l'utilisation de matériaux magnétiques. Ils sont devenus une partie intégrante des gadgets électroniques où les appareils, y compris les disques durs, les puces mémoire et les capteurs utilisent des composants magnétiques miniatures. Chaque micro-aimant permet de stocker un bit d'information ("0" ou "1") dans deux directions d'aimantation ("nord" et "sud"). Ce domaine de l'électronique est appelé spintronique.

Malgré d'énormes progrès, une grande déception de la spintronique a été jusqu'à présent son incapacité à livrer des dispositifs actifs, dans lequel la commutation entre les directions nord et sud se fait d'une manière similaire à celle utilisée dans les transistors modernes. Cette situation peut radicalement changer en raison de la dernière découverte.

Le graphène est un grillage composé d'atomes de carbone. Il est possible de supprimer certains de ces atomes, ce qui se traduit par des trous microscopiques appelés lacunes. Les scientifiques de Manchester ont montré que les électrons se condensent autour de ces trous en petits nuages ​​électroniques, et chacun d'eux se comporte comme un aimant microscopique portant une unité de magnétisme, tournoyer.

Le Dr Grigorieva et son équipe ont montré que les nuages ​​magnétiques peuvent être dissipés de manière contrôlée, puis recondensés.

Elle explique :"Cette percée nous permet de travailler vers des dispositifs de type transistor dans lesquels l'information est écrite en faisant basculer le graphène entre ses états magnétique et non magnétique. Ces états peuvent être lus soit de manière conventionnelle en faisant passer un courant électrique à travers ou, encore mieux, en utilisant un flux de spin. De tels transistors ont été le Saint Graal de la spintronique."

Dr Rahul Nair, qui a dirigé l'effort expérimental, commentaires "Auparavant, on ne pouvait que changer une direction dans laquelle un aimant est magnétisé du nord au sud. Maintenant, nous pouvons allumer et éteindre complètement le magnétisme.

« Le graphène suscite déjà un intérêt en termes d'applications en spintronique, et j'espère que la dernière découverte en fera un favori."

Le lauréat du prix Nobel et co-auteur de l'article, le professeur Andre Geim, a ajouté:"Je me demande combien de surprises le graphène réserve encore. Celui-ci est sorti de nulle part. Nous devons attendre et voir pendant quelques années, mais le magnétisme commutable peut conduire à un impact dépassant les attentes les plus optimistes."

Professeur Antonio Castro Neto, Directeur du Graphene Research Center à Singapour et co-auteur du rapport, a déclaré :"Ce travail ouvre la porte à de nouveaux dispositifs magnétiques qui sont atomiquement minces et peuvent être facilement contrôlés de l'extérieur avec l'application de champs électriques ordinaires. Ces nouveaux dispositifs peuvent être incorporés dans des circuits électroniques afin de créer des fonctionnalités de contrôle du magnétisme et de la charge qui n'existaient pas auparavant. Ils unifient les mémoires magnétiques avec les circuits électriques. C'est une véritable percée. "