Le magnétisme influence les mouvements atomiques : révolution en nanotechnologie !

Le magnétisme influence les mouvements atomiques : révolution en nanotechnologie !

Une nouvelle avancée en nanophysique montre que le magnétisme peut contrôler le mouvement des atomes individuels sur les surfaces. Des scientifiques de l'Université de Kiel (CAU) et de l'Université de Hambourg ont découvert que les atomes ne se déplacent pas de manière aléatoire, mais le long de rangées magnétiques, ce qui pourrait avoir des implications significatives pour la science des matériaux et la nanotechnologie. Ces résultats ont été publiés dans la revue « Nature Communications ».

Dans leurs expériences, les chercheurs ont utilisé un microscope à effet tunnel pour examiner le mouvement d'atomes tels que le cobalt, le rhodium et l'iridium sur une seule couche de manganèse évaporée sur une surface de rhénium. La surface était ordonnée magnétiquement et possédait des propriétés magnétiques connues. Les expériences ont été réalisées à des températures extrêmement basses, proches du zéro absolu, ce qui a fourni les conditions préalables à des mesures précises.

Mécanismes du mouvement atomique

Le groupe de recherche a découvert que les atomes exposés à une impulsion de courant se déplaçaient dans une direction spécifique, influencée par les propriétés magnétiques de la surface. Cela était vrai même pour les atomes non magnétiques, ce qui indique que l'interaction entre les atomes et la surface magnétique est cruciale pour la direction du mouvement. Les calculs de mécanique quantique effectués sur des superordinateurs ont confirmé qu'il est énergétiquement plus facile de se déplacer le long des rangées magnétiques.

Ces résultats ouvrent de nouvelles possibilités pour le contrôle ciblé des mouvements atomiques. Dans le domaine des nanotechnologies, cela pourrait conduire à des progrès dans le développement de semi-conducteurs, de catalyseurs et de nanostructures sur mesure capables de remplir des fonctions spécifiques.

Aperçus sur la nanophysique

L'Université libre de Berlin est connue pour sa longue expertise en nanophysique et en physique des surfaces. Ses domaines de recherche vont de l'étude des molécules comme interrupteurs et nanomoteurs aux matériaux de faible dimension. Les travaux scientifiques se concentrent sur la compréhension et l’exploitation des effets de la mécanique quantique dans les systèmes atomiques. Cela inclut, entre autres, la recherche sur les surfaces magnétiques et le développement de nanomatériaux fonctionnalisés avec une précision atomique.

Les dernières technologies dans ce domaine, telles que l’effet tunnel à balayage et la microscopie à force atomique, permettent aux chercheurs de manipuler avec précision les structures atomiques et d’étudier en profondeur les phénomènes de physique quantique. L'Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) mène des recherches théoriques et expérimentales pour produire de nouveaux nanosystèmes et comprendre leurs propriétés afin d'améliorer les composants électroniques.

Une variété de cours et de séminaires dans le domaine de la nanophysique offrent aux étudiants et aux chercheurs la possibilité d'aborder des sujets et des méthodes d'actualité. Cela comprend également des conférences spéciales sur des techniques avancées telles que la microscopie électronique, la physique des rayons X et les technologies quantiques.

La découverte que le magnétisme peut influencer la mobilité atomique pourrait ouvrir la voie à des développements innovants dans la science des matériaux et au-delà. Les interactions dynamiques entre les atomes et les surfaces magnétiques pourraient permettre de nouvelles applications dans le stockage de données, la nanotechnologie et le développement de matériaux.

Dans l’ensemble, la recherche montre que la direction et la vitesse du mouvement atomique pourront être contrôlées de manière beaucoup plus précise à l’avenir, ce qui pourrait avoir des avantages considérables pour la science et l’industrie.