Les chimistes de l'Université de Waterloo ont trouvé un moyen beaucoup plus rapide et efficace de stocker et de traiter l'information en élargissant les limites de la façon dont le flux d'électricité peut être utilisé et géré.

Dans une étude publiée récemment, les chimistes ont découvert que la lumière peut induire une magnétisation dans certains semi-conducteurs, la classe standard de matériaux au cœur de tous les appareils informatiques actuels.

« Ces résultats pourraient permettre une façon fondamentalement nouvelle de traiter, transfert, et stocker des informations par des appareils électroniques, c'est beaucoup plus rapide et efficace que l'électronique conventionnelle."

Depuis des décennies, les puces informatiques ont diminué grâce à un flux constant d'améliorations technologiques de la densité de traitement. Les experts ont, cependant, averti que nous allons bientôt atteindre la fin de la tendance connue sous le nom de loi de Moore, dans lequel le nombre de transistors par pouce carré sur les circuits intégrés double chaque année.

"Tout simplement, il y a une limite physique aux performances des semi-conducteurs conventionnels ainsi qu'à la densité de construction d'une puce, " a déclaré Pavle Radovanovic, professeur de chimie et membre du Waterloo Institute for Nanotechnology. "Afin de continuer à améliorer les performances de la puce, vous auriez besoin soit de changer le matériau des transistors - à partir de silicium, dire aux nanotubes de carbone ou au graphène, ou changer la façon dont nos matériaux actuels stockent et traitent les informations. »

La découverte de Radovanovic est rendue possible par le magnétisme et un champ appelé spintronique, qui propose de stocker des informations binaires dans la direction de spin d'un électron, en plus de sa charge et de sa plasmonique, qui étudie les oscillations collectives des éléments dans un matériau.

"Nous avons essentiellement magnétisé des nanocristaux semi-conducteurs individuels (de minuscules particules près de 10, 000 fois plus petit que la largeur d'un cheveu humain) avec de la lumière à température ambiante, " a déclaré Radovanovic. " C'est la première fois que quelqu'un est capable d'utiliser le mouvement collectif des électrons, connu sous le nom de plasmon, pour induire une aimantation stable au sein d'un tel matériau semi-conducteur non magnétique."

En manipulant du plasmon dans des nanocristaux d'oxyde d'indium dopé, les découvertes de Radovanovic prouvent que les propriétés magnétiques et semi-conductrices peuvent en effet être couplées, le tout sans avoir besoin de températures ultra basses (cryogènes) pour faire fonctionner un appareil.

Il prévoit que les découvertes pourraient initialement conduire à des capteurs magnéto-optiques très sensibles pour l'imagerie thermique et la détection chimique. À l'avenir, il espère étendre cette approche à la détection quantique, stockage de données, et le traitement de l'information quantique.

Les résultats de la recherche sont parus récemment dans la revue Nature Nanotechnologie .