lundi 16 juillet 2012

Des chercheurs ont construit un bit moléculaire

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Un groupe de recherche de l’université de Karlsruhe a réussi à stocker un bit d’information dans une seule molécule. Le bit, de type spintronique, est 50 000 fois plus petit que ceux utilisés sur les disques durs traditionnels.
Oui je sais, je parle toujours de la même chose. C’est l’âge, je suppose. Je vous parlais déjà des mémoires du futur ici, des memristors … Bon OK, mais ce coup-ci, le memristor en question est le plus petit jamais conçu il me semble : une seule molécule.
Assez grosse, puisqu’elle fait 51 atomes, mais c’est quand même mieux que les 3 millions d’atomes nécessaires à stocker un seul bit d’information dans un disque dur classique.
Cela dit, on a affaire ici à une technologie totalement différente de celle utilisée dans les disques durs, où ce sont les variations de champ magnétique qui sont interprétées. Ici, ce sera une variation de résistance électrique, d’où l’appellation « memristor ».
Les memristors sont des composants forts à la mode dans le monde de la recherche sur les futures mémoires, car ils sont très prometteurs.
Ici, le composant est donc formé d’un atome de fer emprisonné dans une « cage » moléculaire d’une cinquantaine d’atomes. La cage est une molécule organique et l’atome de fer va donner à l’ensemble des propriétés électriques qui varieront en fonction de son spin. D’où le nom : « spintronique ».
L'impulsion fait basculer le spin de l'atome central
Le spin est une caractéristique quantique des particules qui n’a pas vraiment d’équivalent à notre échelle. Pour le visualiser, on imagine souvent que la particule tourne sur elle-même. Cela lui confère entre autres un magnétisme. Le spin peut changer, mais il ne peut pas prendre n’importe quelle valeur, seulement un nombre limité qui dépend de la particule elle-même.
Ici, les scientifiques ont utilisé un microscope à effet tunnel afin d’envoyer une impulsion électrique extrêmement précise sur la molécule pour faire basculer le spin de l’atome de fer.
Selon l’orientation du spin (« haut » ou « bas » disons), la résistance électrique de la molécule va varier. La mesure du « bit » d’information est donc très simple. Il suffit de mesurer la résistance de chaque molécule : si elle est faible on a un 0, et un 1 sinon.
Bien sûr, on est très très loin d’une quelconque commercialisation de ce type de mémoire, mais deux choses sont à retenir. D’une part, on a un processus d’écriture / lecture totalement électrique, et la mémoire est non volatile, c’est donc une technologie de choix pour les prochains SSD et même, pourquoi pas, les futures RAM.
D’autre part, en atteignant des limites physiques fondamentales, on mesure la marge de progression qu’il nous reste en matière de stockage. C’est potentiellement d’un facteur 10 000 que la capacité des SSD pourrait être accrue, avec des dizaines de pétaoctets à la clef.

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