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Nanotechnologie et informatique

Nanotechnologie et informatique

Concevoir l'ordinateur de demain

Selon un article publié ce mois-ci sur nanowerk.com, l'industrie des semi-conducteurs est sur la bonne voie pour développer une technologie de processeur 32 nm, qui devrait être commercialisée vers 2009, mais un jour viendra où les transistors atteindront les limites de la miniaturisation à les niveaux atomiques et les technologies de fabrication actuelles doivent être arrêtés. Outre les problèmes d'interconnexion de la dissipation thermique et de la densité, ce que certains scientifiques espèrent réaliser avec des applications basées sur des nanotubes de carbone, il y a aussi le problème fondamental de la mécanique quantique, qui interférera lorsque la conception de la puce approche 4 nm. , c'est-à-dire lorsque les dimensions des conducteurs sont si petites que les effets quantiques dominent le comportement du circuit.

Les concepteurs d'ordinateurs considèrent souvent cela comme un élément négatif, car cela pourrait permettre aux électrons de s'infiltrer dans des endroits où ils ne sont pas les bienvenus. Plus précisément, l'effet tunnel des électrons et des trous - connu sous le nom de «tunnel quantique» ou effet tunnel quantique - serait trop important pour que les transistors puissent effectuer des opérations fiables. En conséquence, les deux états du commutateur deviendraient indiscernables. Cependant, les effets quantiques pourraient également être bénéfiques. Les chercheurs ont montré qu'il est possible de stocker un peu d'informations dans un atome et de les récupérer plus tard. Mais personne ne s'attend à voir bientôt ce système sur son ordinateur.

Sous-jacent à ce «stockage atomique» se trouve un phénomène connu sous le nom de magnétorésistance anisotrope balistique (BAMR). La magnétorésistance est la propriété que possèdent tous les matériaux magnétiques métalliques pour changer la valeur de leur résistance électrique lorsqu'un champ magnétique externe leur est appliqué. Dans la magnétorésistance dite anisotrope (AMR), l'effet est accru du fait que dans la conduction des électrons, les collisions sont plus fréquentes lorsqu'elles se déplacent parallèlement à l'aimantation du matériau que lorsqu'elles se déplacent perpendiculairement. L'AMR, découvert en 1856, est la base de la plupart des dispositifs de stockage de données actuels. Au cours des 30 dernières années, de nouvelles formes de magnétorésistance ont été découvertes, le BAMR étant l'une des plus récentes.

Jusqu'à présent, les physiciens n'avaient théorisé que sur cette forme de magnétorésistance, mais récemment le Dr Andrei Sokolov, professeur assistant de recherche au Département de physique et d'astronomie de l'Université du Nebraska, et le Dr Bernard Doudin, professeur du Le Département des matériaux métalliques de l'Université Louis Pasteurn de Strasbourg, en France, a annoncé le premier test expérimental du BAMR, observant une variation progressive de la conductance balistique des nanocontacts de cobalt lorsque la direction d'un champ magnétique appliqué était modifiée.

Les chercheurs pensent que le BAMR pourrait conduire à de futures générations d'appareils électroniques ultra-petits, tels que des têtes de lecture magnétiques, des commutateurs quantiques et des circuits logiques, en raison de la capacité de contrôler la conductance quantifiée par l'application de champs magnétiques.

Source: Nanowerk


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