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Des disques durs lus 100.000 fois plus vite grâce à des lasers
Des impulsions lasers ultracourtes permettent de multiplier par 100.000 la lecture et l'écriture sur les disques durs d'ordinateurs, selon les résultats de travaux publiés dimanche une équipe française de chercheurs dans la revue spécialisée Nature Physics.
Au lieu d'utiliser la polarisation des électrons sur des têtes de lecture, pour lire des informations ou écrire sur un support comme un disque dur ou un film magnétique, l'équipe de Jean-Yves Bigot, de l'Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, a utilisé des photons, les particules qui composent la lumière et sont émises par les lasers.
"Avec l'écriture à tête magnétique, on parle de spintronique, ou d'électronique de spin. Notre méthode, c'est la photonique de spin, car ce sont les photons qui modifient l'état d'aimantation des électrons" sur le support d'inscription, a expliqué à l'AFP M. Bigot.
En 1988, le Français Albert Fert et l'Allemand Peter Grünberg sont parvenus à contrôler le spin (ou état) des électrons sur des films minces grâce à la mise en évidence d'une propriété appelée magnétorésistance géante. Leur découverte leur a valu le prix Nobel de physique en 2007.
Tout en augmentant considérablement la densité d'informations stockées, la spintronique bute sur un problème de rapidité d'accès aux informations, ou temps d'adresse, que sont parvenus à surmonter M. Bigot et ses collègues Mircea Vomir et Eric Beaurepaire grâce à l'utilisation des photons.
"On ne savait pas bien quelle était la limite de temps pour l'inscription. Nous venons de montrer qu'elle a lieu pendant la durée de l'impulsion du laser, soit un millionième de milliardième de seconde (dix puissance moins 15 seconde, ou femtoseconde), a détaillé Jean-Yves Bigot, médaille d'argent 2008 du CNRS et dont le laboratoire a ouvert le champ de la photonique de spin avec un article publié en 1996.
Actuellement, ce procédé ne pourrait pas encore être intégré à des appareils d'électronique grand public à cause de la taille des lasers femtoseconde, qui mesurent environ 30 cm sur 10 cm.
"Il faudrait descendre à l'échelle du centimètre pour pouvoir être sur une puce électronique. Dans les dix ans qui viennent, on devrait avoir des lasers femtoseconde, ou au moins à la picoseconde (dix puissance moins 12 seconde) à cette échelle", prédit le physicien.
Au delà d'une accélération phénoménale du temps d'accès aux mémoires de stockage, la photonique de spin pourrait révolutionner le transport d'informations en utilisant les fréquences dites de "précession" des spins, de l'ordre de plusieurs centaines de gigahertz. Ce qui ouvrirait par exemple de nouvelles possibilités aux téléphones portables.
M. Bigot précise que des compagnies comme Seagate, IBM ou Hitachi sont "extrêmement intéressées" par ces possibilités.
Des impulsions lasers ultracourtes permettent de multiplier par 100.000 la lecture et l'écriture sur les disques durs d'ordinateurs, selon les résultats de travaux publiés dimanche une équipe française de chercheurs dans la revue spécialisée Nature Physics.
Au lieu d'utiliser la polarisation des électrons sur des têtes de lecture, pour lire des informations ou écrire sur un support comme un disque dur ou un film magnétique, l'équipe de Jean-Yves Bigot, de l'Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, a utilisé des photons, les particules qui composent la lumière et sont émises par les lasers.
"Avec l'écriture à tête magnétique, on parle de spintronique, ou d'électronique de spin. Notre méthode, c'est la photonique de spin, car ce sont les photons qui modifient l'état d'aimantation des électrons" sur le support d'inscription, a expliqué à l'AFP M. Bigot.
En 1988, le Français Albert Fert et l'Allemand Peter Grünberg sont parvenus à contrôler le spin (ou état) des électrons sur des films minces grâce à la mise en évidence d'une propriété appelée magnétorésistance géante. Leur découverte leur a valu le prix Nobel de physique en 2007.
Tout en augmentant considérablement la densité d'informations stockées, la spintronique bute sur un problème de rapidité d'accès aux informations, ou temps d'adresse, que sont parvenus à surmonter M. Bigot et ses collègues Mircea Vomir et Eric Beaurepaire grâce à l'utilisation des photons.
"On ne savait pas bien quelle était la limite de temps pour l'inscription. Nous venons de montrer qu'elle a lieu pendant la durée de l'impulsion du laser, soit un millionième de milliardième de seconde (dix puissance moins 15 seconde, ou femtoseconde), a détaillé Jean-Yves Bigot, médaille d'argent 2008 du CNRS et dont le laboratoire a ouvert le champ de la photonique de spin avec un article publié en 1996.
Actuellement, ce procédé ne pourrait pas encore être intégré à des appareils d'électronique grand public à cause de la taille des lasers femtoseconde, qui mesurent environ 30 cm sur 10 cm.
"Il faudrait descendre à l'échelle du centimètre pour pouvoir être sur une puce électronique. Dans les dix ans qui viennent, on devrait avoir des lasers femtoseconde, ou au moins à la picoseconde (dix puissance moins 12 seconde) à cette échelle", prédit le physicien.
Au delà d'une accélération phénoménale du temps d'accès aux mémoires de stockage, la photonique de spin pourrait révolutionner le transport d'informations en utilisant les fréquences dites de "précession" des spins, de l'ordre de plusieurs centaines de gigahertz. Ce qui ouvrirait par exemple de nouvelles possibilités aux téléphones portables.
M. Bigot précise que des compagnies comme Seagate, IBM ou Hitachi sont "extrêmement intéressées" par ces possibilités.
