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Les skyrmions, des nanobulles magnétiques

Une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques du CNRS (France) a découvert que les skyrmions, des nanobulles magnétiques, pouvaient être déplacées à l’aide d’un courant électrique à des vitesses record, jusqu’à 900 m/s. Un skyrmion est composé de nanoaimants élémentaires (des « spins ») qui s’enroulent de proche en proche pour former une structure en spirale très stable, comparable à un nœud bien serré. La taille d’un skyrmion peut atteindre quelques nanomètres, c’est-à-dire une dizaine d’atomes. L’image qui illustre cet article montre des skymions antiferromagnétiques déplacés dans une piste magnétique par un courant électrique.

Pressenties comme de futurs bits dans les mémoires informatiques, ces nanobulles constituent une piste d’amélioration pour le traitement de l’information dans les appareils électroniques. En effet, leur minuscule taille promet une grande capacité de calcul et de stockage d’information couplée à une faible consommation d’énergie.

Jusqu’à présent, la vitesse de déplacement de ces nanobulles était limitée à 100 m/s – une vitesse trop lente pour les applications informatiques. Mais grâce à l’utilisation d’un matériau antiferromagnétique comme support, les scientifiques sont parvenus à faire circuler les skyrmions 10 fois plus rapidement qu’observé jusqu’alors. Les empilements antiferromagnétiques utilisés sont composés de deux couches ferromagnétiques (tel que du cobalt) d’épaisseur nanométrique, séparées par une couche fine non-magnétique, et dont les aimantations sont opposées.

Ce résultat ouvre de nouvelles perspectives pour le développement de dispositifs informatiques plus performants et économes.

Cette étude s’inscrit dans le cadre du programme français de recherche SPIN lancé le 29 janvier dernier qui vise à soutenir une recherche innovante en spintronique, avec pour objectif de contribuer au développement d’un monde numérique agile et durable.

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