Une équipe de physiciens de l'Université de New York et de l'Université de Barcelone a développé une méthode pour contrôler les mouvements se produisant dans les matériaux magnétiques, qui sont utilisés pour stocker et transporter des informations. Cette percée pourrait simultanément renforcer le traitement de l'information tout en réduisant l'énergie nécessaire pour le faire.

Leur méthode, rapporté dans le dernier numéro de la revue Nature Nanotechnologie , manipule les "ondes de spin, " qui sont des ondes qui se déplacent dans les matériaux magnétiques. Physiquement, ces ondes de rotation ressemblent beaucoup aux vagues de l'eau, comme celles qui se propagent à la surface d'un océan. Cependant, comme les ondes électromagnétiques (c'est-à-dire ondes lumineuses et radio), les ondes de spin peuvent efficacement transférer de l'énergie et des informations d'un endroit à l'autre.

Le défi, les scientifiques ont trouvé, développe un moyen de les créer et de les contrôler.

Dans le Nature Nanotechnologie étudier, les chercheurs de NYU-UB ont démontré comment cela pouvait être réalisé.

"Les ondes de spin ont un grand potentiel pour améliorer le traitement de l'information et le rendre plus économe en énergie, " dit Andrew Kent, professeur au département de physique de NYU et auteur principal de l'article. "Nos résultats montrent qu'il est possible à la fois de créer et de stocker l'énergie des ondes de spin dans des espaces remarquablement petits. Les prochaines étapes consistent à comprendre jusqu'où ces ondes peuvent se propager et comment y coder au mieux les informations."

Les autres auteurs de l'étude comprenaient Ferran Macià, un ancien NYU-UB Marie-Curie Fellow et maintenant à l'Université de Barcelone, et Dirk Backes, un ancien boursier postdoctoral de la NYU et actuellement à l'Université de Cambridge.

Actuellement, les ondes électromagnétiques dans les antennes peuvent être converties en ondes de spin. Cependant, les ondes de spin résultantes ont une grande longueur d'onde et se propagent lentement. Par contre, les ondes de spin de courte longueur d'onde peuvent se déplacer sur de plus grandes distances, plus vite, et avec moins d'énergie, et présentent ainsi la possibilité d'améliorer une gamme de communications et d'appareils électroniques.

Dans le Nature Nanotechnologie étudier, les chercheurs ont mené une série d'expériences dans lesquelles ils ont construit des contacts électriques à l'échelle nanométrique pour injecter des courants électriques polarisés en spin dans des matériaux magnétiques, un processus développé pour créer et contrôler les mouvements de ses ondes de spin.

Spécifiquement, en mélangeant différentes forces magnétiques, ils ont pu les piéger dans une zone spécifique, formant des "gouttelettes" magnétiques qui sont restées en place plutôt que de se propager, formant ainsi une source d'énergie stable. La recherche future, disent les scientifiques, se concentrerait alors sur les moyens de déplacer cette énergie localisée ou de la libérer sous forme d'ondes de spin se propageant.

"Nous savons que les ondes de spin peuvent se propager, mais nous avons montré dans cette étude que vous pouvez les contrôler pour qu'ils se localisent à un endroit précis, " explique Kent. " En modifiant le mélange de forces magnétiques sur ces gouttelettes, comme avec un courant électrique ou un champ magnétique, nous devrions pouvoir leur faire émettre des ondes de spin, peut-être que l'énergie éclate, qui peut encoder des informations."