Créer des skyrmions à l’envi

Ne seraient-ils pas un peu magiciens ? Ces chercheurs de l’université de Hambourg sont capables d’engendrer ou de faire disparaitre un skyrmion à volonté. Cette particule originale, découverte en 2009 n’est pas une particule comme les autres. Il s’agit d’un tourbillon de spins, c’est-à-dire que les spins ne sont pas droits, vers le haut ou vers le bas par exemple, mais tous enroulés les uns autour des autres, formant une sorte de vortex. De plus, cette configuration d’états de spins est stable. Les skyrmions présentent donc deux avantages majeurs : leur petite taille, de l’ordre de quelques atomes, et leur grande stabilité. De quoi aiguiser l’ambition des scientifiques qui y voient l’opportunité de fabriquer des machines de stockage avec des densités encore inégalées.

« Dans un disque dur, une tête de lecture se déplace mécaniquement au-dessus d’une surface pour lire les informations magnétiques. Les skyrmions défileraient, eux, devant une tête fixe. Un stockage d’informations purement électronique, sans dispositif mécanique, aurait beaucoup d’avantages » a déclaré Albert Fert, prix Nobel de physique 2007, au journal Le Monde.

Mais avant d’imaginer une production en grandes séries des solutions de stockage à base de skyrmions, les chercheurs ont encore quelques réglages à faire. Pour  détruire les skyrmions, l’équipe allemande utilise la pointe d’un microscope à effet tunnel et tout en faisant passer un fort courant électrique.  Quand à leur fabrication, elle requiert des couches d’atomes de fer pas plus épaisses qu’un atome. Sans parler des autres contraintes expérimentales comme de très basses températures et des champs magnétiques importants. 

Pourtant, Albert Fert annonce une publication prochaine présentant des simulations de couches d’atomes de fer plus épaisses contenant des skyrmions. Le Prix Nobel en est certain : « les skyrmions peuvent représenter l’entité ultime d’information magnétique manipulable. L’excitation actuelle devrait durer ».

Par Audrey Loubens