Une étude menée par l’université du Minnesota Twin Cities apporte un nouvel éclairage sur un matériau qui pourrait rendre la mémoire des ordinateurs plus rapide et plus économe en énergie.
Cette étude a récemment été publiée dans Advanced Materials, une revue scientifique à comité de lecture. Les chercheurs ont également déposé un brevet pour cette technologie.
À mesure que la technologie continue de progresser, la demande en matière de technologies de mémoire émergentes augmente également. Les chercheurs sont à la recherche d’alternatives et de compléments aux solutions de mémoire existantes, capables d’offrir des performances élevées tout en consommant peu d’énergie, afin d’améliorer les fonctionnalités des technologies quotidiennes.
Dans cette nouvelle étude, l’équipe a démontré un moyen plus efficace de contrôler la magnétisation dans les petits appareils électroniques à l’aide d’un matériau appelé Ni₄W, une combinaison de nickel et de tungstène. L’équipe a découvert que ce matériau à faible symétrie produit un puissant couple spin-orbite (SOT), un mécanisme clé pour manipuler le magnétisme dans les technologies de mémoire et de logique de nouvelle génération.
« Le Ni₄W réduit la consommation d’énergie pour l’écriture des données, ce qui pourrait réduire considérablement la consommation d’énergie des appareils électroniques », a déclaré Jian-Ping Wang, auteur principal de l’article et professeur émérite McKnight et titulaire de la chaire Robert F. Hartmann au département d’ingénierie électrique et informatique (ECE) de l’université du Minnesota Twin Cities.
Cette technologie pourrait contribuer à réduire la consommation d’électricité des appareils tels que les smartphones et les centres de données, rendant les appareils électroniques futurs à la fois plus intelligents et plus durables.
« Contrairement aux matériaux conventionnels, le Ni₄W peut générer des courants de spin dans plusieurs directions, permettant une commutation « sans champ » des états magnétiques sans avoir besoin de champs magnétiques externes. Nous avons observé une efficacité SOT élevée avec une multidirectionnalité dans le Ni₄W, tant seul que lorsqu’il est stratifié avec du tungstène, ce qui indique son fort potentiel d’utilisation dans des appareils spintroniques à faible consommation et à haute vitesse », a ajouté Yifei Yang, étudiant en cinquième année de doctorat dans le groupe de Wang et co-auteur principal de l’article.
Le Ni₄W est fabriqué à partir de métaux courants et peut être produit à l’aide de procédés industriels standard. Ce matériau peu coûteux est très attractif pour les partenaires industriels et pourrait bientôt être intégré dans les technologies que nous utilisons quotidiennement, telles que les montres connectées, les téléphones, etc.
« Nous sommes très heureux de voir que nos calculs ont confirmé le choix du matériau et l’observation expérimentale du SOT », a conclu Seungjun Lee, post-doctorant en ECE et co-auteur principal de l’article.
Les prochaines étapes consistent à développer ces matériaux pour créer un dispositif encore plus petit que celui issu de leurs travaux précédents.
Article : « Large Spin-Orbit Torque with Multi-Directional Spin Components in Ni4W » – DOI : 10.1002/adma.202416763
Source : U. Minnesota
