Des chercheurs de l'Institut Paul Scherrer (PSI) et de l'EPF Zurich ont réussi à observer un phénomène prédit il y a 60 ans: les aiguilles de boussole des atomes n'indiquent pas seulement la direction nord-sud, mais aussi est-ouest.
L'interaction magnétique découverte par les chercheurs du PSI et de l'EPFZ se joue au niveau de structures nanoscopiques composées de quelques couches d'atomes. Les atomes agissent comme de minuscules aiguilles de boussole et déploient leur effet sur des distances de l'ordre du millionième de millimètre (nanomètre), ont indiqué vendredi les deux institutions.
Prédiction vieille de 60 ans
Le phénomène que les scientifiques ont réussi à observer est basé sur une interaction que les physiciens Igor Dzyaloshinskii et Toru Mariya ont prédite il y a 60 ans. 'C'est de là que nous sommes partis', explique Zhaochu Luo, physicien au PSI et à l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich, principal auteur de l'étude publiée dans la revue Science.
'La direction qu'indiquent ces aiguilles dépend de l'orientation qu'adoptent les atomes qui les environnent', précise le physicien. Quand un groupe d'atomes indique le nord, le groupe voisin indique toujours l'ouest. Quand un groupe indique le sud, les atomes voisins indiquent l'est.
Ces directions peuvent être inversées par application de champs magnétiques ou de courants électriques, c'est-à-dire le nord vers le sud et inversement. Les groupes d'atomes voisins se réorientent en conséquence: soit de l'ouest vers l'est, soit de l'est vers l'ouest.
Six mois de travail pour un 'sandwich'
Les scientifiques ont découvert le couplage d'orientation nord-ouest en utilisant une couche d'atomes de cobalt de seulement 1,6 nanomètre d'épaisseur, prise en sandwich entre une couche de platine et une couche d'oxyde d'aluminium. La fabrication de ce 'sandwich' a nécessité six mois de travail.
La découverte des chercheurs du PSI net de l'EPF Zurich pourrait rendre possible la construction de nouveaux commutateurs et de mémoires informatiques plus efficaces et donc susceptibles d'améliorer la performance des microprocesseurs.
/ATS
