NUST MISIS : un nouveau matériau à base de graphène pour prolonger la vie des périphériques de stockage

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MOSCOU, 8 février 2020 /PRNewswire/ -- Un groupe international de scientifiques russes et japonais a mis au point un matériau qui augmentera considérablement la densité d'enregistrement des périphériques de stockage de données, tels que les disques SSD et les clés USB. L'un des avantages majeurs de ce matériau est de ne présenter aucune limite de réécriture, ce qui permettra d'implémenter de nouveaux périphériques pour les processus de big data. L'article portant sur ces recherches est paru dans la revue Advanced Materials.

Il est de plus en plus urgent de mettre au point des périphériques mémoire compacts et solides. Dans les périphériques traditionnels, les informations sont aujourd'hui transmises par le biais du courant électrique – les exemples les plus courants étant les cartes flash et les disques SSD. En parallèle, les utilisateurs rencontrent immanquablement des problèmes : un fichier peut ne pas être sauvegardé correctement, un ordinateur peut ne plus « reconnaître » une clé USB, et il faut des périphériques de taille plutôt importante pour enregistrer une grande quantité de données.

La spintronique offre une alternative prometteuse à l'électronique. Dans le domaine de la spintronique, les périphériques fonctionnent selon le principe de la magnétorésistance : il y a trois couches, la première et la troisième étant ferromagnétiques et celle du milieu non magnétique. En traversant cette structure « en sandwich », les électrons, en fonction de leur spin (ou propriété quantique), sont dispersés différemment sur les couches magnétisées en périphérie, ce qui a une influence sur la résistance de l'appareil. Il est possible de contrôler les informations à l'aide des bits logiques standards, 0 et 1, en détectant une augmentation ou une diminution de cette résistance.

Un groupe international de scientifiques issus de l'Université nationale des Sciences et Technologie MISIS (Russie) et de l'Institut national des Sciences et Technologies quantiques et radiologiques (Japon) a mis au point un matériau qui peut considérablement augmenter la capacité de mémoire magnétique des périphériques en augmentant leur densité d'enregistrement. Les scientifiques ont combiné du graphène et l'alliage semi-métallique de Heusler Co2FeGaGe.

« Pour la première fois, des collègues japonais ont développé une couche de graphène à un atome sur une couche de matériau ferromagnétique semi-métallique avant d'en mesurer les propriétés. L'équipe japonaise, dirigée par le Dr Seiji Sakai, mène des expériences uniques, tandis que notre groupe s'applique à réaliser une description théorique des données produites. Nos équipes collaborent depuis de nombreuses années et ont obtenu un certain nombre de résultats importants », a déclaré Pavel Sorokin, Dr sc. en physiques et mathématiques, responsable du projet d'infrastructure « Science des matériaux théorique des nanostructures » au laboratoire des nanomatériaux inorganiques de la NUST MISIS.

Le graphène n'était auparavant pas utilisé dans les périphériques mémoire magnétiques, car les atomes de carbone réagissaient avec la couche magnétique, provoquant des changements dans ses propriétés. En choisissant minutieusement la composition de l'alliage de Heusler et les méthodes d'application, il a été possible de créer un échantillon plus fin que les précédents, ce qui permettra ensuite d'augmenter considérablement la capacité des périphériques mémoire magnétiques sans accroître leur taille physique.

Les scientifiques prévoient ensuite de mettre l'échantillon expérimental à l'échelle et d'en modifier la structure.

Source : https://en.misis.ru/university/news/science/2020-01/6501/ 

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