Premier appareil sans fil développé pour faire apparaître le magnétisme dans des matériaux non magnétiques

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Des chercheurs de l’UAB et de l’ICMAB ont réussi à amener la technologie sans fil au niveau fondamental des dispositifs magnétiques. L’émergence et le contrôle des propriétés magnétiques des couches de nitrure de cobalt (initialement non magnétiques) par tension, sans connecter l’échantillon à un câblage électrique, publié dans Nature Communications, représente un changement de paradigme qui peut faciliter la création de nanorobots magnétiques pour la biomédecine et les systèmes informatiques. où les processus de gestion de l’information de base ne nécessitent pas de câblage.

Les appareils électroniques reposent sur la manipulation des propriétés électriques et magnétiques des composants, que ce soit pour calculer ou stocker des informations, entre autres processus. Le contrôle du magnétisme en utilisant la tension plutôt que les courants électriques est devenu une méthode de contrôle très importante pour améliorer l’efficacité énergétique de nombreux appareils, car les courants réchauffent les circuits. Ces dernières années, de nombreuses recherches ont été menées pour mettre en œuvre des protocoles d’application de tensions permettant de réaliser ce contrôle, mais toujours via des connexions électriques directement sur les matériaux.

Une équipe de recherche formée par des membres du Département de Physique de l’UAB et de l’ICMAB, avec la collaboration de l’Institut de Microélectronique de Barcelone CNM-CSIC et du synchrotron ALBA, a réussi pour la première fois à modifier les propriétés magnétiques d’une fine couche de cobalt nitrure (CoN) en appliquant une tension électrique sans utiliser de fils. Pour ce faire, les chercheurs ont placé l’échantillon de matériau magnétique dans un liquide à conductivité ionique et ont appliqué la tension au liquide via deux plaques de platine, sans connecter aucun fil directement à l’échantillon. Cela a généré un champ électrique induit qui a provoqué la sortie des ions azote du CoN et l’apparition d’un magnétisme dans l’échantillon, qui est passé de non magnétique à magnétique. Les propriétés magnétiques induites peuvent être modulées en fonction de la tension appliquée et du temps d’actionnement, ainsi que de la disposition de l’échantillon, et des modifications temporaires ou permanentes du magnétisme peuvent également être réalisées, en fonction de l’orientation de l’échantillon par rapport à l’échantillon. champ électrique imposé.

“Pouvoir contrôler sans fil le magnétisme d’un échantillon en modifiant la tension représente un changement de paradigme dans ce domaine de recherche”, explique Jordi Sort, chercheur à l’ICREA au département de physique de l’UAB. “C’est une découverte qui pourrait avoir des applications dans un large éventail de domaines tels que la biomédecine, pour contrôler les propriétés magnétiques des nanorobots sans fil, ou dans l’informatique sans fil, pour écrire et effacer des informations dans des mémoires magnétiques sous tension mais sans câblage.”

La méthodologie présentée par les chercheurs pour réaliser un contrôle magnétique sans fil n’est pas exclusive au matériau utilisé dans les expériences, le nitrure de cobalt. Pour Nieves Casañ-Pastor, chercheur à l’ICMAB, « ces protocoles peuvent être extrapolés à d’autres matériaux pour contrôler sans fil d’autres propriétés physiques, comme la supraconductivité, le contrôle des memristors, la catalyse ou les transitions entre isolant et métal, ainsi qu’aux électrodes sans fil pour l’électrostimulation neuronale, pour citer quelques exemples qui peuvent élargir le champ d’application et l’impact technologique de cette recherche”.

Référence: Ma Z, Fuentes-Rodriguez L, Tan Z et al. Magnéto-ionique sans fil : contrôle en tension du magnétisme par électrochimie bipolaire. Nat Commun. 2023;14(1):6486. est ce que je: 10.1038/s41467-023-42206-5

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