Pour la première fois, des chercheurs sont parvenus à utiliser des rayons X pour obtenir une image en trois dimensions d’un skyrmion magnétique. Cette avancée pourrait ouvrir la voie à une nouvelle génération de supports de stockage et d’ordinateurs miniaturisés.
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Les skyrmionsskyrmions pourraient représenter une avancée importante, notamment pour le stockage d'informations et les ordinateurs quantiques, mais ces quasi-particules sont particulièrement difficiles à étudier. Pour la première fois, une équipe de chercheurs américains et suisses sont parvenus à obtenir une image en 3D d'un skyrmion magnétique.
Mais de quoi s'agit-il au juste ? Les skyrmions magnétiques sont des sortes de tourbillonstourbillons magnétiques à l'échelle nanoscopique. Plus précisément, les skyrmions sont des tourbillons de spinsspins d'électronsélectrons opposés, dont le mouvementmouvement peut être contrôlé par une charge électrique ou un champ magnétiquechamp magnétique. Jusqu'à présent, ils étaient considérés comme des disques en deux dimensions, mais l'image obtenue par les chercheurs, publiée dans la revue Science Advances, montre que la structure est tridimensionnelle.
Vers la spintronique et des ordinateurs miniaturisés
Les chercheurs ont pu observer les skyrmions magnétiques en utilisant des rayons Xrayons X sur un disque de 800 nanomètresnanomètres de diamètre et 95 nanomètres d'épaisseur. Pour ce faire, ils ont fait appel à une technique de laminographie par rayons X mous pour enregistrer une série d'images pendant que l'objet est tourné. Ils ont ensuite utilisé des algorithmes pour combiner ces images et construire une représentation 3D avec des voxels (l'équivalent 3D du pixel) de 20 nanomètres de côté.
Une meilleure connaissance des skyrmions permettra notamment des avancées dans la spintroniquespintronique, la branche de l'électronique qui exploite le spin des électrons. Les skyrmions ont l'avantage d'être très stables et rapides, et pourraient être utilisés comme des bits magnétiques beaucoup plus petits que ceux des disques durs. Cela ouvrirait la voie à des supports de stockage bien plus denses que ceux utilisés actuellement, et des ordinateurs miniaturisés, bien plus économes en énergie.
