😮 Rejoignez nos [ 6.000 abonnés ]
Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
jeudi, octobre 15, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Une impulsion de 5 millisecondes qui pourrait changer l'électronique

Une impulsion de 5 millisecondes qui pourrait changer l’électronique

par La rédaction
21 octobre 2023
en Quantique, Technologie

Une nouvelle méthode électrique pour changer facilement la direction du flux d’électrons dans certains matériaux quantiques pourrait avoir des implications pour le développement de la prochaine génération de dispositifs électroniques et d’ordinateurs quantiques.

Une équipe de chercheurs de l’Université de Penn State a développé et démontré la méthode dans des matériaux qui présentent l’effet Hall quantique anomale (QAH) – un phénomène dans lequel le flux d’électrons le long du bord d’un matériau ne perd pas d’énergie. Les travaux de l’équipe sont décrits dans un article publié aujourd’hui (19 octobre) dans la revue Nature Materials.

« Alors que les dispositifs électroniques deviennent de plus en plus petits et que les demandes de calcul augmentent, il est de plus en plus important de trouver des moyens d’améliorer l’efficacité du transfert d’informations, ce qui comprend le contrôle du flux d’électrons », a déclaré Cui-Zu Chang, professeur en début de carrière Henry W. Knerr et professeur associé de physique à Penn State et co-auteur de l’article.

L’effet Hall quantique anomale

L’effet QAH est prometteur car il n’y a pas de perte d’énergie lorsque les électrons circulent le long des bords des matériaux. En 2013, Cui-Zu Chang a été le premier à démontrer expérimentalement ce phénomène quantique. Les matériaux présentant cet effet sont appelés isolants QAH, qui sont un type d’isolant topologique – une mince couche de film d’une vingtaine d’atomes d’épaisseur – qui ont été rendus magnétiques de sorte qu’ils ne conduisent le courant que sur leurs bords.

« Dans un isolant QAH, les électrons d’un côté du matériau se déplacent dans une direction, tandis que ceux de l’autre côté se déplacent dans la direction opposée, comme une autoroute à deux voies », a déclaré Cui-Zu Chang. « Nos travaux antérieurs ont montré comment augmenter l’effet QAH, créant essentiellement une autoroute à plusieurs voies pour un transport d’électrons plus rapide. Dans cette étude, nous développons une nouvelle méthode électrique pour contrôler la direction de transport de l’autoroute à électrons et fournir un moyen pour ces électrons de faire un demi-tour immédiat. »

Retrouvez facilement Enerzine dans les actualités Google. G Ajouter Enerzine

En synthèse

Les chercheurs ont fabriqué un isolant QAH avec des propriétés spécifiques et optimisées. Ils ont découvert qu’en appliquant une impulsion de courant de 5 millisecondes à l’isolant QAH, cela affecte le magnétisme interne du matériau et fait changer de direction aux électrons. La capacité de changer de direction est essentielle pour optimiser le transfert, le stockage et la récupération de l’information dans les technologies quantiques.

Contrairement à l’électronique actuelle, où les données sont stockées dans un état binaire comme on ou off – comme un ou zéro – les données quantiques peuvent être stockées simultanément dans une gamme d’états possibles. Changer le flux d’électrons est une étape importante dans l’écriture et la lecture de ces états quantiques.

« La méthode précédente pour changer la direction du flux d’électrons reposait sur un aimant externe pour modifier le magnétisme du matériau, mais l’utilisation d’aimants dans les dispositifs électroniques n’est pas idéale », a indiqué Chao-Xing Liu, professeur de physique à Penn State et co-auteur correspondant de l’article. « Les aimants volumineux ne sont pas pratiques pour les petits appareils comme les smartphones, et un interrupteur électronique est généralement beaucoup plus rapide qu’un interrupteur magnétique. Dans ce travail, nous avons trouvé une méthode électronique pratique pour changer la direction du flux d’électrons. »

Les chercheurs avaient précédemment optimisé l’isolant QAH de sorte qu’ils pouvaient tirer parti d’un mécanisme physique dans le système pour contrôler son magnétisme interne. « Pour rendre cette méthode efficace, nous devions augmenter la densité du courant appliqué », a ajouté Chao-Xing Liu. « En réduisant les dispositifs isolants QAH, l’impulsion de courant a entraîné une très haute densité de courant qui a changé la direction de la magnétisation, ainsi que la direction de la route de transport des électrons. »

Une nouvelle méthode mise au point par des chercheurs de l’État de Pennsylvanie permet de modifier facilement la direction du flux d’électrons dans les matériaux qui présentent l’effet Hall quantique anormal (QAH), un phénomène dans lequel le flux d’électrons le long du bord d’un matériau ne perd pas d’énergie. La méthode tire parti d’un mécanisme physique appelé couple spin-orbite, qui est lié au magnétisme interne du matériau. L’application d’une impulsion de courant de 5 millisecondes au matériau a un impact sur le magnétisme interne et modifie la discrétion du flux d’électrons (par exemple, de droitier à gaucher). Crédit : Chang Lab/Penn State

Ce passage du contrôle magnétique au contrôle électronique dans les matériaux quantiques, selon les chercheurs, est similaire à un changement qui s’est produit dans le stockage de mémoire traditionnel : alors que le stockage d’informations sur les disques durs originaux et les disquettes impliquait l’utilisation d’aimants pour créer un champ magnétique et écrire des données, la nouvelle « mémoire flash » telle que celle utilisée dans les clés USB, les disques durs à l’état solide et les smartphones est écrite électroniquement.

Des technologies prometteuses pour augmenter la mémoire, comme la MRAM, reposent également sur des mécanismes physiques liés au magnétisme interne. Au-delà de la démonstration expérimentale, l’équipe de recherche a également fourni une interprétation théorique de leur méthodologie. L’équipe explore actuellement comment arrêter les électrons sur leur route – pour essentiellement allumer et éteindre le système. Ils cherchent également à démontrer l’effet QAH à des températures plus élevées.

« Cet effet, ainsi que les exigences actuelles pour les ordinateurs quantiques et les supraconducteurs, nécessitent des températures très basses proches du zéro absolu », a précisé Cui-Zu Chang. « Notre objectif à long terme est de reproduire l’effet QAH à des températures plus technologiquement pertinentes. »

Pour une meilleure compréhension

Qu’est-ce que l’effet Hall quantique anomale (QAH) ?

L’effet QAH est un phénomène dans lequel le flux d’électrons le long du bord d’un matériau ne perd pas d’énergie. Les matériaux qui présentent cet effet sont appelés isolants QAH, qui sont un type d’isolant topologique – une mince couche de film d’une vingtaine d’atomes d’épaisseur – qui ont été rendus magnétiques de sorte qu’ils ne conduisent le courant que sur leurs bords.

Pourquoi est-il important de contrôler le flux d’électrons ?

À mesure que les dispositifs électroniques deviennent de plus en plus petits et que les demandes de calcul augmentent, il est de plus en plus important de trouver des moyens d’améliorer l’efficacité du transfert d’informations, ce qui comprend le contrôle du flux d’électrons. La capacité de changer de direction est essentielle pour optimiser le transfert, le stockage et la récupération de l’information dans les technologies quantiques.

Quelle est la nouvelle méthode pour changer la direction du flux d’électrons ?

Les chercheurs ont découvert qu’en appliquant une impulsion de courant de 5 millisecondes à l’isolant QAH, cela affecte le magnétisme interne du matériau et fait changer de direction aux électrons. Cette méthode est plus pratique et plus rapide que l’utilisation d’aimants dans les dispositifs électroniques.

Qu’est-ce que cela signifie pour le stockage de mémoire ?

Ce passage du contrôle magnétique au contrôle électronique dans les matériaux quantiques est similaire à un changement qui s’est produit dans le stockage de mémoire traditionnel. Alors que le stockage d’informations sur les disques durs originaux et les disquettes impliquait l’utilisation d’aimants pour créer un champ magnétique et écrire des données, la nouvelle « mémoire flash » telle que celle utilisée dans les clés USB, les disques durs à l’état solide et les smartphones est écrite électroniquement.

Quels sont les objectifs futurs de cette recherche ?

L’équipe de recherche explore actuellement comment arrêter les électrons sur leur route – pour essentiellement allumer et éteindre le système. Ils cherchent également à démontrer l’effet QAH à des températures plus élevées. Leur objectif à long terme est de reproduire l’effet QAH à des températures plus technologiquement pertinentes.

Chang, Cui-Zu, et al. « A new electrical method to conveniently change the direction of electron flow in some quantum materials. » Nature Materials, 19 Oct. 2023. 10.1038/s41563-023-01694-y

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: electronsfluxisolantQAHquantique
Article précédent

L’électrolyte semi-solide : une réponse aux défis de sécurité des batteries lithium-ion

Article suivant

Imagerie : vers des sources lumineuses ultra-brillantes grâce aux quasiparticules

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française
Industrie technologie

Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française

il y a 6 heures
Nvidia mise sur les agents d’IA pour équiper les villes européennes
Intelligence artificielle

Nvidia mise sur les agents d’IA pour équiper les villes européennes

il y a 12 heures
NEURA Robotics présente Neuron AI, un modèle d’IA physique multimodal
Robotique

NEURA Robotics présente Neuron AI, un modèle d’IA physique multimodal

il y a 15 heures
xFusion détaille ses solutions d'infrastructure IA à l'OCP 2026
Industrie technologie

xFusion détaille ses solutions d’infrastructure IA à l’OCP 2026

il y a 16 heures
WATTER lance une infrastructure d’IA distribuée dans un hôtel de Dallas
Chaleur

WATTER lance une infrastructure d’IA distribuée dans un hôtel de Dallas

il y a 18 heures
Le mont Blanc mesuré à 4807,47 mètres en 2026
Recherche

Le mont Blanc mesuré à 4807,47 mètres en 2026

il y a 1 jour
L'automatisation façonne l'avenir de l'industrie manufacturière américaine
Industrie technologie

L’automatisation façonne l’avenir de l’industrie manufacturière américaine

il y a 2 jours
Une nouvelle approche de l'IA durable par le délestage de sa charge de calcul sur la lumière
Optique

Une nouvelle approche de l’IA durable par le délestage de sa charge de calcul sur la lumière

il y a 2 jours
Plus d'articles
Article suivant
Imagerie : vers des sources lumineuses ultra-brillantes grâce aux quasiparticules

Imagerie : vers des sources lumineuses ultra-brillantes grâce aux quasiparticules

80 projets pour repousser les frontières de la physique de haute énergie

80 projets pour repousser les frontières de la physique de haute énergie

Un imageur de résonance magnétique miniature en diamant

Un imageur de résonance magnétique miniature en diamant

Newsletter

Recevez les derniers articles dans votre messagerie 📩

Veuillez confirmer votre abonnement !
Certains champs sont manquants ou incorrects !

Vous avez aimé

  • Quand faire le plein de fioul ? Cinq repères pour mieux choisir son moment

    Quand faire le plein de fioul ? Cinq repères pour mieux choisir son moment

    55 partages
    Partage 22 Tweet 14
  • Votre smartphone va hurler ce mardi, voici pourquoi vous ne devez surtout pas paniquer

    17 partages
    Partage 7 Tweet 4
  • Citroën 2CV électrique autour de 15 000 €, le mythe s’invite au Mondial de Paris 2026

    14 partages
    Partage 6 Tweet 4
  • AdBlue, le talon d’Achille des diesels récents qui peut immobiliser votre voiture

    14 partages
    Partage 6 Tweet 4
  • Renault 4 électrique : ce qui change vraiment avant l’arrivée de la Jogging

    8 partages
    Partage 3 Tweet 2

Tendance

Chauffage, voitures, entreprises : les 17 mesures du nouveau plan d’électrification du gouvernement
Electricité

Chauffage, voitures, entreprises : les 17 mesures du nouveau plan d’électrification du gouvernement

par La rédaction
15 octobre 2026
0

Le gouvernement a présenté, jeudi 15 octobre, une deuxième série de mesures pour accélérer le remplacement des...

Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française

Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française

15 octobre 2026
UPandCHARGE présente sa recharge par induction au Mondial de l'Auto 2026

UPandCHARGE présente sa recharge par induction au Mondial de l’Auto 2026

15 octobre 2026
Mondial de l’Auto 2026 : les Français veulent de l’innovation, sans payer plus

Mondial de l’Auto 2026 : les Français veulent de l’innovation, sans payer plus

15 octobre 2026
Quand faire le plein de fioul ? Cinq repères pour mieux choisir son moment

Quand faire le plein de fioul ? Cinq repères pour mieux choisir son moment

15 octobre 2026

Points forts

Mondial de l’Auto 2026 : les Français veulent de l’innovation, sans payer plus

Quand faire le plein de fioul ? Cinq repères pour mieux choisir son moment

La nycturie et les écrans, ce que révèlent cinq heures de vidéo quotidiennes

Capteurs intelligents et pilotage de l’énergie dans les bâtiments connectés

Nvidia mise sur les agents d’IA pour équiper les villes européennes

NEURA Robotics présente Neuron AI, un modèle d’IA physique multimodal

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Chauffage, voitures, entreprises : les 17 mesures du nouveau plan d’électrification du gouvernement

Chauffage, voitures, entreprises : les 17 mesures du nouveau plan d’électrification du gouvernement

15 octobre 2026
Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française

Gigafactorie de Verkor : un atout indispensable pour la souveraineté française

15 octobre 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales | CGU | RGPD
  • Contact

© 2026 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
◢
Recevez l’essentiel de l’énergie et de l’innovation Choisissez votre rythme de lecture
Fréquence de réception

En vous inscrivant, vous acceptez notre politique de confidentialité.

Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2026 Enerzine.com