Illustration du magnétisme de bord découvert dans CrGeTe3 à l’aide de la microscopie magnétique à l’échelle nanométrique. 1 crédit
En travaillant avec les plus petits aimants, l’Université hébraïque découvre un nouveau phénomène magnétique au potentiel industriel.
Pour les physiciens, explorer le domaine du très, très petit est un pays des merveilles. Des phénomènes totalement nouveaux et inattendus sont découverts à l’échelle nanométrique, où des matériaux aussi fins que 100 atomes sont explorés. Ici, la nature cesse de se comporter d’une manière prévisible par la loi macroscopique de la physique, contrairement à ce qui se passe dans le monde qui nous entoure ou dans le cosmos.
dr. Yonathan Anahory de l’Institut de physique Racah de l’Université hébraïque de Jérusalem (HU) a dirigé l’équipe de chercheurs, qui comprenait la doctorante de l’HU Avia Noah. Il a fait part de son étonnement face aux images du magnétisme généré par les nano-aimants, “c’était la première fois que nous voyions un aimant se comporter de cette façon”, en décrivant les images qui révélaient le phénomène de “magnétisme de bord”.
Les images ont montré que le matériau magnétique que les chercheurs de l’HU étudiaient ne conservait le magnétisme que sur son bord – en fait seulement à moins de 10 nanomètres du bord (rappelez-vous qu’un cheveu humain mesure environ 100 000 nanomètres). Leurs résultats ont été récemment publiés dans la prestigieuse revue Nano-lettres.
De gauche à droite : Avia Noah et Yonathan Anahory de HU. Crédit : Université hébraïque
Ce nano-effet, bien que très petit, pourrait en fait avoir de larges applications dans notre vie quotidienne. “Dans la course technologique d’aujourd’hui pour rendre chaque composant plus petit et plus économe en énergie, les efforts se concentrent sur les petits aimants de formes différentes”, a expliqué Anahory. Le nouveau magnétisme de bord offre la possibilité de fabriquer de longs aimants en fil de seulement 10 nanomètres d’épaisseur, qui pourraient se courber dans n’importe quelle forme. “Cela pourrait révolutionner la façon dont nous fabriquons des dispositifs de spintronique”, a ajouté Anahory, faisant référence aux dispositifs nanoélectroniques de nouvelle génération avec une consommation d’énergie réduite et des capacités de mémoire et de traitement accrues.
La découverte réelle du magnétisme de bord était quelque peu fortuite : Anahory a décidé de jeter un œil à un nouveau nano-matériau magnétique (CGT) produit par son collègue de l’Universidad Autónoma de Madrid, en Espagne. La découverte s’est finalement appuyée sur des images produites par un nouveau type de microscopie magnétique développé en Israël, qui peut mesurer le champ magnétique d’un seul électron. La découverte de nouveaux phénomènes repose sur de nouvelles technologies hautement sophistiquées. De plus, les phénomènes eux-mêmes seront au cœur de technologies encore plus avancées, comme l’a démontré le magnétisme des bords.
Référence : “Interior and Edge Magnetization in Thin Exfoliated CrGeTe3 Films” par Avia Noah, Hen Alpern, Sourabh Singh, Alon Gutfreund, Gilad Zisman, Tomer D. Feld, Atzmon Vakahi, Sergei Remennik, Yossi Paltiel, Martin Emile Huber, Victor Barrena, Hermann Suderow, Hadar Steinberg, Oded Millo et Yonathan Anahory, 10 mars 2022, Nano-lettres†
DOI : 10.1021/acs.nanolett.1c04665