Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont conçu des « tourbillons magnétiques » capables de transférer des données à des kilomètres par seconde.

Des chercheurs de l'Université d'Oxford ont conçu des « tourbillons magnétiques » capables de transférer des données à des kilomètres par seconde.
Table
  1. Développement d'études
  2. Technique d'image innovante
  3. Découvertes et avenir


Les ordinateurs construits avec de telles capacités de traitement de données fonctionneront à l’avenir comme le cerveau humain.

Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont réalisé une avancée majeure dans la création et la conception de tourbillons magnétiques dans des membranes pouvant s’intégrer parfaitement au silicium. Ces tourbillons, semblables aux ouragans magnétiques et qui pourraient se déplacer à des vitesses incroyables allant jusqu'à des kilomètres par seconde, pourraient être utilisés comme supports d'informations dans une nouvelle génération de plates-formes informatiques vertes et ultra-rapides.

Traditionnellement, la production de ces tourbillons insaisissables n’était possible qu’avec des matériaux présentant une compatibilité limitée avec le silicium, ce qui entravait leur application pratique. Ce défi a été surmonté en développant une nouvelle forme de couches magnétiques qui peuvent être décollées de leurs hôtes cristallins d'origine et transférées sur n'importe quelle plate-forme souhaitée, telle qu'une plaquette de silicium.

Développement d'études

Les travaux ont été dirigés par le Dr Hariom Jani du Département de physique de l'Université d'Oxford, travaillant dans le groupe de recherche du professeur Paolo Radaelli, en collaboration avec l'Université nationale de Singapour et la Swiss Light Source.

L’informatique basée sur le silicium est trop peu économe en énergie pour la prochaine génération d’applications informatiques, telles que l’intelligence artificielle à grande échelle et les appareils autonomes. Pour surmonter ces défis, il faudra un nouveau paradigme informatique utilisant des phénomènes physiques rapides et efficaces pour compléter la technologie actuelle.

Dr Hariom Jani

Pour y parvenir, des membranes cristallines ultrafines d’hématite (le composant principal de l’oxyde de fer et donc l’antiferromagnétique le plus abondant) ont été fabriquées, s’étendant latéralement sur des dimensions macroscopiques. Ces membranes combinent les caractéristiques avantageuses des céramiques massives 3D et des matériaux 2D, en plus d'être facilement transférables.

La couche d'hématite a été cultivée sur un gabarit cristallin recouvert d'une « couche sacrificielle » constituée d'un composant ciment. Cette couche sacrificielle s'est dissoute dans l'eau, séparant facilement l'hématite de la base cristalline. Enfin, la membrane d’hématite autonome a été transférée sur du silicium et sur plusieurs autres plates-formes souhaitables.

Technique d'image innovante

Le groupe a développé une nouvelle technique d'imagerie utilisant des rayons X polarisés linéairement pour visualiser les motifs magnétiques à l'échelle nanométrique à l'intérieur de ces membranes. Cette méthode a révélé que les couches indépendantes sont capables d’héberger une famille robuste de tourbillons magnétiques, ce qui pourrait permettre un traitement ultra-rapide de l’information.

Découvertes et avenir

L’une des découvertes les plus passionnantes a été l’extrême flexibilité des membranes d’hématite qui, contrairement à leurs homologues massives et rigides, peuvent être tordues, pliées ou enroulées sous diverses formes sans se fracturer. Cette flexibilité a été exploitée pour concevoir des tourbillons magnétiques en trois dimensions, ce qui n'était pas possible auparavant.

Le groupe travaille actuellement au développement de prototypes de dispositifs qui utiliseront des courants électriques pour exciter la riche dynamique de ces tourbillons ultra-rapides.

À terme, de tels dispositifs pourraient être intégrés à de nouveaux types d’ordinateurs fonctionnant davantage comme le cerveau humain ; Nous sommes très excités par la suite.

Dr Hariom Jani

Via Des chercheurs réalisent une percée dans les tourbillons magnétiques compatibles avec le silicium | Département de physique de l'Université d'Oxford

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