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Les supraconducteurs seraient la réponse aux problèmes de la spintronique

Image 1 : Les supraconducteurs seraient la réponse aux problèmes de la spintroniqueUn aimant en suspension au dessus d’un supraconducteur refroidit à l’azote liquideDes chercheurs de l’université de Cambridge ont montré qu’il était possible d’utiliser des supraconducteurs pour alimenter un système dont le fonctionnement repose sur le spin des électrons. C’est la première fois que des scientifiques montrent que la spintronique pourrait profiter de l’utilisation de supraconducteurs et ces résultats pourraient ouvrir la voie à leur utilisation en informatique, selon Phys.org.

Un supraconducteur est un matériau capable de conduire un courant électrique sans perte d’énergie lorsqu’il est refroidi à une certaine température. Un système spintronique utilise le mouvement angulaire d’un électron (le spin) pour contenir une information. Par exemple, dans une STT-MRAM on utilise un courant polarisé en spin (les électrons ont le même mouvement angulaire) pour influencer la polarité d’un élément ferromagnétique afin d’écrire un 1 ou un 0 dans la cellule mémoire (cf. « ReRAM et MRAM – 10 technologies qui vont transformer l’informatique »).

Le nouveau mariage auparavant impossible de la spintronique et des supraconducteurs

Le système envisagé par les chercheurs est néanmoins beaucoup plus complexe, parce qu’il se rapproche des systèmes informatiques quantiques où le mouvement angulaire lui-même représente un bit de donnée. Le problème est que manipuler le spin d’un électron requiert un courant électrique important, ce qui a tendance à produire une chaleur excessive en raison des pertes qui ont lieu lors du transport du courant. En utilisant un supraconducteur, on peut pallier ce problème et plus facilement manipuler le mouvement angulaire.

La théorie semble facile, mais en pratique, les superconducteurs classiques comme le fer ou le cobalt sont incompatibles avec un système spintronique, car ils ont tendance à influencer le spin des électrons, corrompant ainsi le système. La solution trouvée par les chercheurs fut d’ajouter une couche magnétique intermédiaire en holmium. Cela permet de maintenir la supraconductivité tout en manipulant le spin de l’électron. C’est un premier pas important vers une union (spintronique et supraconducteur) que l’on pensait jusqu’alors impossible.