Recherche magnétique révolutionnaire : le rayonnement térahertz pour les nouvelles technologies de stockage !

Recherche magnétique révolutionnaire : le rayonnement térahertz pour les nouvelles technologies de stockage !

Une équipe internationale de chercheurs a récemment réalisé des progrès significatifs dans l’utilisation de la lumière pour analyser et potentiellement manipuler des structures magnétiques. Les scientifiques de Dortmund, Dresde et de l'Institut Max Planck pour la structure et la dynamique de la matière (MPSD) présentent des approches prometteuses pour lire efficacement et potentiellement écrire les états magnétiques dans des échantillons de matériaux. TU Dortmund rapporte que les données sont actuellement accessibles à des vitesses de seulement quelques centaines de mégaoctets par seconde. Les méthodes nouvellement développées pourraient raccourcir ce processus à quelques nanosecondes.

La publication actuelle utilise des impulsions térahertz extrêmement courtes et intenses générées au HZDR par la source de rayonnement « ELBE ». Ces impulsions sont non seulement capables d’analyser la magnétisation d’échantillons de matériaux extrêmement minces, mais ouvrent également de nouvelles façons de manipuler les structures magnétiques en quelques picosecondes. Le Dr Sergey Kovalev de la TU Dortmund et le Dr Ruslan Salikhov du HZDR ont dirigé les expériences. Ils ont analysé comment les impulsions térahertz créent des interactions magnétiques importantes pour le traitement des données.

De nouvelles possibilités en matière de stockage et de traitement des données

Les développements dans le domaine des matériaux antiferromagnétiques, caractérisés par leurs arrangements de spins alternés, sont particulièrement passionnants. Une avancée décisive a été récemment réalisée par l'équipe MPSD en collaboration avec le MIT. Les scientifiques ont pu créer un nouvel état magnétique durable dans un matériau antiferromagnétique à l’aide d’un laser térahertz. Ces découvertes pourraient s’avérer révolutionnaires dans le développement de puces mémoire robustes. Fort MPSD Le matériau utilisé est FePS3, qui atteint sa phase antiferromagnétique à environ 118 Kelvin (-115 °C).

Une impulsion térahertz pourrait déplacer les spins des atomes vers une nouvelle position, induisant une magnétisation nette. Cette condition a duré quelques millisecondes, ce qui constitue une extension significative par rapport aux expériences précédentes. Cette méthode pourrait ouvrir de nouvelles voies pour contrôler spécifiquement les propriétés magnétiques.

Défis et perspectives technologiques

Un concept central de cette recherche est l’interaction entre les spins et les phonons, qui agissent comme de la « colle » et transmettent les commandes à l’aimantation. Au cours d’un tel processus, les distances atomiques sont modulées, entraînant une modification des propriétés magnétiques. Scinexx souligne que ces recherches sont toujours considérées comme de la recherche fondamentale car le défi consiste à développer des méthodes fiables pour passer d'un état magnétique à l'autre.

Ces nouvelles technologies nécessitent également des sources plus compactes pour les impulsions térahertz courtes et des capteurs puissants pour l'analyse. Les découvertes des chercheurs pourraient, à terme, révolutionner la façon dont les données sont stockées et traitées en permettant non seulement de lire mais aussi d'écrire des données stockées magnétiquement grâce au rayonnement térahertz.