Bientôt des disques durs enregistrant les données par effet tunnel ?

Pour la première fois au monde, des scientifiques de l'Université de Hambourg ont réalisé la magnétisation de zones nanoscopiques en appliquant des courants de spin ciblés et sans contacts. Ces résultats, pionniers en la matière, pourraient mener au développement de nouveaux types de disques durs qui posséderaient une capacité de stockage dix mille fois supérieure aux systèmes actuels.

Aujourd'hui, l'ère de l'information se caractérise par des flux de données toujours plus grands. Il est devenu naturel de stocker ses albums photos, ses fichiers audios ou vidéos, sur un téléphone portable ou un lecteur MP3, tenant dans une poche de pantalon. Mais cette miniaturisation exige des technologies de plus en plus élaborées, échappant aux limites physiques.

Les disques durs en sont un bon exemple: depuis des décennies, la croissance progressive de leurs capacités est rendue possible uniquement grâce à l'augmentation permanente de la densité de stockage, donc la miniaturisation de chaque bit, la plus petite unité d'information. Dans les disques durs conventionnels, l'écriture des informations est réalisée via des champs magnétiques. Mais, si la densité des données devient trop importante, le champ magnétique utilisé lors de l'écriture d'un bit influence également les bits voisins, ce qui mène inévitablement à une perte de données.

Les chercheurs du groupe "Méthodes à sondes de trame" de l'Institut de Physique Appliquée de l'Université de Hambourg ont présenté un nouveau procédé pour l'écriture des informations, renonçant totalement aux champs magnétiques tout en permettant des densités de stockage extrêmement élevées. Pour y parvenir, les chercheurs allemands, sous la direction du professeur Wiesendanger, ont utilisé la sonde d'un microscope à effet tunnel, grâce à laquelle ils ont pu travailler localement et sans contact sur une surface magnétique au moyen de courants tunnels.

Ce procédé extrêmement précis permet de reproduire les états magnétiques, non seulement pour des atomes isolés, mais également à l'échelle du nanomètre. Les scientifiques étudient pour cela les plus infimes zones nanoscopiques qui contiennent jusqu'à 100 atomes. Pendant que ces "nano-îlots" sont créés thermiquement par de faibles courants tunnels de quelques nanoampères appliqués entre la tête de la sonde et la zone de travail, un courant mille fois plus élevé, appliqué par la même sonde, permet de donner une direction de magnétisation définie à cet îlot. En faisant varier en même temps la tension appliquée, on peut obtenir l'état de bit "0" ou "1". Ce "couplage de magnétisation induit par le courant" pourrait rendre possible dans un futur proche le stockage et la lecture des informations dans un simple atome magnétique et mener à de nouvelles technologies de disques durs révolutionnaires avec une densité de stockage qui serait dix mille fois supérieure aux capacités actuelles.