De la lumière visible pour enregistrer les informations

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Rendering by Péter Szirmai and Endre Horváth for PNAS.

Rendering by Péter Szirmai and Endre Horváth for PNAS.

Qu’obtient-on lorsqu’on place un mince film de cellules photovoltaïques à pérovskites sur un substrat magnétique? Une technologie de disques durs plus efficace. László Forró, physicien à l’EPFL, et son équipe ouvrent la voie pour le futur du stockage de données.

«La clé, ça a été d’obtenir la technologie qui nous a permis de travailler à température ambiante, explique László Forró, physicien à l’EPFL. Nous savions déjà qu’il était possible de réécrire un spin magnétique avec de la lumière, mais il fallait refroidir l’appareil à -180 °C.»

László Forró et son équipe sont parvenus à ajuster un aimant ferromagnétique à température ambiante avec de la lumière visible, validant ainsi le principe à la base d’une nouvelle génération de disques durs qui seront plus petits, plus rapides, moins chers et moins gourmands en énergie que les disques durs qu’on trouve actuellement dans le commerce. Les résultats de leurs travaux sont publiés sur le site PNAS News.

Le disque dur d’un ordinateur stocke une grande quantité de données sur une surface chargée électromagnétiquement.

De nos jours, la demande pour des disques durs à capacité élevée augmente plus que jamais. Les utilisateurs d’ordinateurs manient de gros fichiers, des bases de données, des images et des vidéos, en utilisant des logiciels. Tout cela nécessite beaucoup de mémoire pour sauvegarder et traiter les données aussi vite que possible.

Avec leur nouvelle méthode, les scientifiques de l’EPFL ont utilisé une hétérostructure de deux types de pérovskites (halogénure et oxyde) dont le ferromagnétisme a pu être ajusté à température ambiante par une émission de lumière.

Comme on peut le lire dans leur publication,

«L’augmentation de la numérisation a entraîné une croissance exponentielle de la demande de stockage de données. La mémoire de masse se fait avec des disques durs (DD), du fait de leur durée de vie relativement longue et de leur faible prix. Les DD utilisent des domaines magnétiques, qui sont pivotés pour stocker et récupérer des informations. Toutefois, on exige constamment que leur capacité et leur vitesse augmentent. Nous rendons compte d’une méthode pour faciliter l’écriture optique de bits magnétiques. Nous utilisons un sandwich d’un matériau extrêmement photosensible (MAPbI3) et d’un matériau ferromagnétique (LSMO). L’illumination du MAPbI3 conduit des porteurs de charge dans le LSMO et fait baisser son magnétisme. Il s’agit d’une solution de remplacement viable à la technologie longtemps recherchée d’enregistrement magnétique thermo-assisté (HAMR), qui fait chauffer le matériau du disque pendant le processus d’écriture.»

Cette méthode est encore expérimentale, mais elle pourrait être utilisée pour créer la prochaine génération de systèmes de stockage de données, disposant de capacités plus élevées et de faibles besoins en énergie. «Nous sommes maintenant à la recherche d’investisseurs intéressés à porter cette technologie jusqu’à un dépôt de brevet, et de partenaires industriels qui seraient prêts à transformer cette idée originale et notre preuve de concept en un produit», conclut László Forró.

Références

"Tuning Ferromagnetism at Room Temperature by Visible Light," 2019-15370R