Cienciaes.com : Nanoparticules magnétiques. Nous avons parlé avec José Ángel de Toro.

Un aimant est un artefact étonnant, presque magique. Bien que nous soyons familiers avec les forces qui exercent leur pouvoir à distance, la gravité en est un bon exemple : un aimant semble avoir une attraction particulière, car il affecte certaines substances et pas d’autres. Leur influence sur les corps qui les entourent, un pouvoir que l’on appelle champ magnétique, leur permet de réaliser des prouesses surprenantes, comme faire danser une quille sans la toucher, extraire des copeaux de fer du sable, tracer le cap à l’aide d’une boussole ou encore enregistrer des informations. sur le corps. disque dur de notre ordinateur.

Bien que les aimants les plus courants aient la taille d’objets du quotidien, la puissance du magnétisme se manifeste à toutes les échelles imaginables. Les galaxies, dont la nôtre, la Voie lactée, sont entourées de champs magnétiques dont la détection vient d’être publiée. Les étoiles, comme le Soleil, génèrent des champs magnétiques changeants qui envoient de puissantes éruptions de particules dans l’espace. La Terre nous protège grâce à son enveloppe magnétique des particules nocives émises par le Soleil et nous aide à nous orienter grâce à la boussole. A plus petite échelle, les aimants regorgent dans les appareils électroménagers, ils sont indispensables pour faire fonctionner le moteur de votre réfrigérateur ou mixeur, ils exercent leur action silencieuse dans une multitude d’endroits, comme la fermeture souple de la coque du téléphone portable, ou les décorations. des plans qui maintiennent les billets sur la porte du réfrigérateur. Au-delà de ce que nos yeux peuvent voir, d’innombrables capteurs et appareils électroniques cachent des aimants qui rendent notre vie plus facile et plus sûre.

Quand on veut vraiment comprendre le fonctionnement du magnétisme, il faut descendre jusqu’au plus intime de la matière, jusqu’aux atomes et aux électrons. Fondamentalement, tous les matériaux magnétiques sont composés de minuscules « aimants atomiques » qui s’associent les uns aux autres, se renforçant ou s’affaiblissant. Les différents degrés d’association entre eux donnent naissance à des matériaux ayant un comportement très différent face au magnétisme. On parle ainsi de matériaux paramagnétiques, ferromagnétiques, antiferromagnétiques, superparamagnétiques ou encore de verres de spin. Documents que M. José Ángel de Toro Sánchez, chercheur au Groupe Matériaux Magnétiques du Institut Régional de Recherche Scientifique Appliquée de la Université de Castille-La Manche.

Avec ces petits aimants atomiques, le groupe de matériaux magnétiques dans lequel l’invité d’aujourd’hui recherche étudie les propriétés de minuscules nanoparticules magnétiques qui trouvent des applications dans de nombreux domaines, de l’informatique à la biomédecine.

Les nanoparticules magnétiques ont des implications sur le stockage magnétique effectué sur les disques durs des ordinateurs. La limite physique imposée par le downscaling est conditionnée par la « limite superparamagnétique » qui marque une barrière en dessous de laquelle il n’est pas possible de stocker une information sans qu’elle ne s’efface spontanément. L’objectif de la recherche est de « retarder » l’arrivée de cette limite physique de la technologie, afin d’obtenir une plus grande réduction d’échelle et, par conséquent, une plus grande capacité de stockage. La stratégie pour atteindre cet objectif repose sur l’exploitation du phénomène dit « d’échange anisotrope » ou « biais d’échange » pour augmenter la stabilité magnétique des nanoparticules. Ce phénomène est déjà exploité industriellement depuis quelques années dans une autre technologie importante : le capteur de magnétisation des têtes de lecture des disques durs eux-mêmes (spin valves), dont le fonctionnement repose sur l’effet de magnétorésistance géante (GMR) pour la découverte duquel Albert Fert a reçu le prix Nobel en 2007. En outre, le groupe étudie le comportement magnétique des « superlunettes » et des « supercristaux », où le préfixe « super » indique le remplacement des atomes par des nanoparticules dans les couches amorphes ou cristallines respectives. systèmes (organisés).

En biomédecine, les nanoparticules magnétiques trouvent des applications dans le traitement de certaines tumeurs. L’une des utilisations possibles de ces minuscules particules est de les utiliser comme de minuscules missiles guidés contre la tumeur. Des nanoparticules peuvent être injectées à un patient et guidées vers les tumeurs en appliquant des champs magnétiques externes. Une fois sur place, ces champs magnétiques externes peuvent provoquer une augmentation de température qui tue les cellules cancéreuses et épargne les cellules normales.

Nous vous invitons à écouter M. José Ángel de Toro Sánchez, chercheur du Groupe des Matériaux Magnétiques de l’Institut Régional de Recherche Scientifique Appliquée de l’Université de Castilla la Mancha.

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