Des aimants invisibles pour des technologies de l’information plus rapides

Un consortium nippo-allemand mène des recherches sous la coordination du professeur István Kézsmárki à l’université d’Augsbourg. Pour exploiter ce potentiel, un consortium de recherche bilatéral de trois ans impliquant deux groupes japonais et trois groupes allemands débutera en février.

La collaboration est soutenue par des financements des gouvernements respectifs — via la Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) en Allemagne et la Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) au Japon. Le réseau est coordonné par le Prof. Dr. István Kézsmárki à l’Université d’Augsbourg. Les chercheurs participants incluent le Dr. Davide Bossini (Université de Constance), le Prof. Tsuyoshi Kimura (Université de Tokyo), le Prof. Johannes Knolle (Université technique de Munich), le Dr. Naoki Ogawa (RIKEN — le principal institut de recherche japonais pour les sciences naturelles) et le Prof. Yoshinori Tokura (RIKEN).

Internet basé sur la lumière et nouveaux blocs de construction pour la prochaine génération

La communication optique fait partie de la vie quotidienne : une grande partie d’Internet repose sur la fibre optique, où les données sont transmises sous forme de signaux lumineux. C’est exactement là que le consortium intervient. À l’avenir, les antiferromagnétiques pourraient modifier les fonctions clés de la technologie sous-jacente — du stockage au traitement de l’information — et ainsi fournir un bloc de construction pour une nouvelle génération de communication optique et de technologies de l’information.

Lire et écrire avec la lumière – jusqu’à 1 000 fois plus rapide

Au cœur du projet se trouve la question de savoir comment les états antiferromagnétiques peuvent être contrôlés de manière particulièrement rapide et ciblée. La lumière s’est avérée un outil prometteur : dans des travaux antérieurs, les chercheurs participants ont identifié des systèmes matériels dans lesquels le couplage entre la lumière et les antiferromagnétiques est étonnamment fort — et ont démontré que les états antiferromagnétiques peuvent être rendus optiquement visibles. Sur cette base, le consortium vise à manipuler les antiferromagnétiques ultrarapide en utilisant des impulsions lumineuses intenses sur des échelles de temps d’environ un billionième de seconde. Par rapport aux technologies de stockage ferromagnétiques établies, cette approche offre la possibilité d’augmenter la vitesse de traitement d’un facteur 1 000.

Un objectif concret du projet est d’identifier de nouveaux matériaux antiferromagnétiques qui peuvent être commutés ultrarapide par la lumière et/ou la contrainte mécanique. Dans une prochaine étape, de nouvelles fonctionnalités de dispositifs doivent être dérivées de ces matériaux et démontrées expérimentalement — comme base pour des applications futures.

Augsbourg comme pont au sein du réseau collaboratif

L’Université d’Augsbourg coordonne le consortium japonais-allemand et relie les groupes partenaires en Allemagne et au Japon. « Nous regroupons les forces des équipes et veillons à ce que la collaboration se déroule sans heurts », explique le Prof. Dr. István Kézsmárki. Son expérience au Japon est particulièrement utile : il a lui-même mené des recherches au Japon et connaît de nombreuses structures et contacts locaux grâce à une collaboration directe. Le fait que des liens scientifiques existent déjà au sein du consortium depuis des années facilite en outre le lancement du programme commun.

Dans le même temps, le Prof. Dr. István Kézsmárki est porte-parole du centre collaboratif de recherche DFG/Transregio 360 « Constrained Quantum Matter » (proposé conjointement avec l’Université technique de Munich). 

Plus d’informations sur le centre collaboratif de recherche DFG/Transregio TRR 360 peuvent être trouvées sur la page de projet de l’Université d’Augsbourg. Dans ce consortium, les équipes en Allemagne étudient de nouveaux états quantiques et des matériaux quantiques complexes — des fondamentaux qui peuvent permettre des applications à long terme, par exemple dans les technologies de l’information quantique. Cette expertise de l’Université d’Augsbourg renforce également la collaboration internationale dans le nouveau consortium japonais-allemand.

Source : Augsburg U.