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Posté par Adrien le Mardi 21/05/2013 à 00:00
Antennes à vortex magnétiques pour transmission de données sans fil
Des tourbillons magnétiques en trois dimensions ont été conçus par des scientifiques du Centre Helmholtz de Dresde-Rossendorf (HZDR, Saxe) en collaboration avec l'Institut Paul Scherrer (Suisse).

"Jusque là, seuls des tourbillons magnétiques en deux dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...) avaient été observés", explique Sebastian Wintz, chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) au HZDR. Ceux-ci se produisent généralement dans les disques magnétiques à l'échelle nanométrique. Le chercheur a étudié les systèmes de couches magnétiques en trois dimensions. Son équipe a empilé deux disques magnétiques, séparés par une couche de métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons...) non magnétique mince. Grâce à cette conception, les matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) magnétiques entourant la couche intermédiaire se retrouvent orientés en formant (Dans l'intonation, les changements de fréquence fondamentale sont perçus comme des variations de hauteur : plus la fréquence est élevée, plus la hauteur perçue est haute et...) un vortex tridimensionnel.



Les vortex en 3D se forment entre deux couches magnétiques autour d'une couche séparatrice non-magnétique

De manière générale, les tourbillons magnétiques aident les chercheurs à améliorer la compréhension des matériaux magnétiques. Ils offrent également des applications très prometteuses, dans les technologies de l'information et de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter- espèces) ou...) par exemple. "Ces vortex en trois dimensions pourraient par exemple permettre de concevoir des antennes haute performance stables pour la transmission sans fil ultrarapide, comme les communications mobiles ou le Wifi", indique Sebastian Wintz.


Afin de produire des disques magnétiques avec des couches intermédiaires métalliques très minces, l'équipe a utilisé le principe de la lithographie à faisceau d'électrons. "Nous avons utilisé le métal rare rhodium et obtenu les propriétés souhaitées en modifiant l'épaisseur et la rugosité des couches". Les tourbillons magnétiques ont été révélés à la Source de lumière (La lumière est l'ensemble des ondes électromagnétiques visibles par l'œil humain, c'est-à-dire comprises dans des longueurs d'onde de 380nm (violet) à 780nm (rouge). La lumière est...) suisse (SLS), l'installation de rayonnement synchrotron (Synchrotrons, synchro-cyclotrons et cyclotrons réfèrent à différents types d'accélérateurs circulaires.) de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical...) Paul Scherrer. Le rayonnement (Le rayonnement est un transfert d'énergie sous forme d'ondes ou de particules, qui peut se produire par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge) ou par une désintégration (par exemple :...) synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de particules élémentaires.) est une forme particulièrement intense de la lumière, ses propriétés peuvent être ajustées aux besoins spécifiques d'une expérience. Le groupe de travail dirigé par Jörg Raabe à l'Institut Paul Scherrer utilise un microscope électronique à balayage par transmission de la SLS, capable d'afficher directement des directions d'aimantation avec une résolution de 20 nanomètres, ainsi que d'isoler les signaux de deux matériaux magnétiques différents.

La direction de magnétisation à l'intérieur du tourbillon est stable, et ce même à des fréquences très élevées. Il serait possible de travailler dans le domaine du gigahertz, qui est le domaine de fonctionnement des réseaux Wifi. La prochaine étape pour les chercheurs sera donc d'étudier de plus près, avec la même méthode, le comportement de ces disques magnétiques en tant qu'antennes vortex à haute fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par unité de temps. Ainsi lorsqu'on emploie le mot fréquence...).

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Source: BE Allemagne numéro 613 (16/05/2013) - Ambassade de France en Allemagne / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /73067.htm