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Les skyrmions révolutionneraient les disques durs

Image 1 : Les skyrmions révolutionneraient les disques dursDes skyrmionsDes chercheurs de l’université de Hambourg en Allemagne ont publié un papier dans la revue Science montrant qu’ils avaient créé des skyrmions sur une fine couche magnétique de palladium et de fer sur un cristal d’iridium. Ils affirment que cela pourrait donner naissance à des disques durs 20 fois plus denses qu’aujourd’hui, mais que la technologie est encore loin d’une application à grande échelle. Les mécanismes qui régissent les skyrmions sont encore largement méconnus.

Manipuler un tourbillon magnétique

Un skyrmion est une structure composée d’atomes qui agissent comme des aimants. Ils ont des électrons qui ont un mouvement angulaire (spin) bien précis et qui réagissent de façon unique à l’application d’un champ magnétique. En principe, un champ magnétique externe force l’alignement des électrons des atomes présents dans une même direction. C’est un phénomène que l’on observe par exemple dans les STT-MRAM. Dans le cas des skyrmions, l’application d’un champ magnétique externe va bouleverser le spin des électrons pour créer un tourbillon magnétique. La structure est stable, c’est-à-dire que l’on peut renverser le courant du tourbillon, mais on ne peut pas défaire le vortex, ce qui permet d’utiliser la structure pour stocker des données.

Le terme skyrmion est un dérivé du nom de famille de Tony Skyrme, scientifique britannique qui a théorisé l’existence de cette structure en 1962. La recherche a récemment fait de grandes avancées dans ce domaine. En 2009, des chercheurs allemands ont mis en évidence l’existence de cristaux de skyrmions. En 2011, des universitaires de Hambourg sont tombés sur des skyrmions par accident en les observant pour la première fois dans une couche monoatomique de chrome. Enfin, des scientifiques allemands ont découvert l’an dernier que les skyrmions demandaient des courants électriques 100 000 plus faibles que les structures classiques.

Un premier pas qui laisse rêveur

Bref, le papier publié aujourd’hui s’inscrit dans cet effort de recherche allemand prometteur. Pour la première fois au monde, l’équipe de scientifiques a pu « créer et effacer » quatre skyrmions à la fois. Leur technique ne fonctionne pour l’instant que 60 % des cas et demande une température de –270 °C, mais elle montre qu’il est possible de contrôler ces structures pour créer un disque dur. Voici donc un papier qui va une fois alimenter le rêve des chercheurs et des fabricants de mémoire.