Révolution dans le magnétisme : des chercheurs du MIT découvrent le magnétisme des ondes P !

Révolution dans le magnétisme : des chercheurs du MIT découvrent le magnétisme des ondes P !

Une découverte révolutionnaire en physique pourrait avoir des implications technologiques considérables. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont identifié un nouveau type de magnétisme, appelé magnétisme à ondes P, qui combine les propriétés du ferromagnétisme et de l'antiferromagnétisme dans une approche combinatoire unique. Cette découverte a été rapportée dans une publication récente dans la revue Nature présenté le 28 mai.

Le magnétisme est une force physique fondamentale qui joue un rôle clé dans notre vie quotidienne, des réfrigérateurs aux moteurs électriques. Les principes fondamentaux du magnétisme reposent sur l’alignement des atomes et des électrons dans un champ magnétique. Les matériaux ferromagnétiques, tels que le fer, le nickel et le cobalt, présentent un alignement parallèle de leurs spins atomiques, créant ainsi de puissants champs magnétiques. En revanche, les matériaux antiferromagnétiques entraînent l’alignement des atomes voisins dans des directions opposées, annulant ainsi leurs propriétés magnétiques.

Découverte du magnétisme des ondes P

La nouvelle phase magnétique a été découverte dans l'iodure de nickel (NiI₂), un matériau cristallin bidimensionnel. Dans ce matériau, les électrons présentent une orientation de spin préférée, reflétée dans des configurations en spirale. Les chercheurs ont découvert que les spins des électrons peuvent être commutés dans la direction de la spirale de spin en appliquant un champ électrique. Cela ouvre la possibilité d'un contrôle dynamique des propriétés magnétiques du matériau, qui peuvent être influencées par des tensions électriques externes.

Les expériences qui ont conduit à cette découverte ont été réalisées dans des conditions contrôlées au MIT. Les chercheurs ont synthétisé l'iodure de nickel en déposant des éléments sur un substrat cristallin puis en les chauffant. Les données analysées montrent que les spins des électrons sont en corrélation avec la maniabilité de la lumière polarisée utilisée. Le magnétisme des ondes P a été observé à des températures ultra-froides d’environ 60 Kelvin, ouvrant la possibilité de trouver à l’avenir des matériaux présentant ces propriétés à température ambiante.

Potentiel technologique

La découverte du magnétisme des ondes P pourrait potentiellement entraîner des changements technologiques importants, en particulier dans le domaine de la spintronique. Cette technologie vise à utiliser le spin des électrons au lieu des charges électriques pour stocker des données. Les avantages sont prometteurs : une densité de stockage plus élevée, des vitesses de traitement plus rapides et une consommation d’énergie réduite pourraient suivre. Il existe également des applications possibles dans les capteurs et l'industrie automobile.

Les recherches menées au MIT s'inscrivent dans le cadre d'un domaine plus vaste de manipulation du spin électronique. Des efforts similaires sont déployés dans d’autres institutions internationales, comme l’Université Johannes Gutenberg de Mayence. Bien que le magnétisme des ondes P soit une découverte prometteuse, le prochain défi reste d’identifier les matériaux présentant ces propriétés particulières même à des températures plus élevées.

Les progrès de la recherche sur les transitions de phase magnétiques et leurs applications ne sont pas seulement importants pour la science fondamentale. De telles transitions sont essentielles pour comprendre comment les matériaux modifient leur état magnétique, ce qui peut avoir des implications directes sur les technologies innovantes en matière de stockage de données et de développement de matériaux. La possibilité d’influencer le magnétisme par des changements de température ou des transferts de pression présente également un grand intérêt et pourrait ouvrir de nouvelles voies en physique et au-delà.

Les liens suivants fournissent des informations complémentaires sur la recherche fondamentale en magnétisme et ses applications : oe24, Actualités du MIT, et Étudier plus intelligemment.