Des données stockées sur un seul atome

Des scientifiques d’IBM et de l’EPFL sont parvenus à stocker des informations et à les récupérer sur des aimants constitués d’un seul atome. «Cette percée a potentiellement des implications significatives pour la miniaturisation d'appareils à mémoire magnétique», se félicite l'Ecole polytechnique. Pendant longtemps, la difficulté a résidé dans l'écriture et la lecture des données à cause de la rapide démagnétisation de l'aimant, entraînant la perte des informations. Dans la revue Nature, les chercheurs expliquent comment ils sont parvenus à résoudre cette problématique.

En premier lieu, les scientifiques ont exploité le phénomène dit de la rémanence magnétique, c'est-à-dire la capacité de l'atome unique à rester magnétisé. Cette faculté permet donc d’encoder des données sur des supports qui ne perdront pas les informations. Pour ce faire, ils ont repris un prototype d'aimant à un seul atome basé sur l'élément terre rare holmium, construit par des confrères. Pour l'écriture et la lecture des informations, ils utilisent deux méthodes de haute précision basées sur un microscope à effet tunnel à balayage, qui consiste essentiellement en une pointe métallique acérée, de l'épaisseur d'un atome, balayée le long d'une surface. Pour l'écriture, des impulsions électriques permettent aux électrons de pénétrer par effet tunnel à travers la pointe pour inverser la magnétisation des atomes d'holmium. Pour lire l'état des bits d'holmium, les scientifiques ont exploité le phénomène de la «magnétorésistance à effet tunnel», qui leur a permis de voir la direction de la magnétisation des atomes d'holmium.

Et le résultat est significatif: les données sont restées stockées dans ces aimants à atome unique pendant plusieurs heures. Qu'en est-il du poids des données dans l'aimant? Fabian Natterer, membre du projet chez IBM, explique: «La technologie des disques durs conventionnels atteint une densité d'environ un Terabit par pouce carré. En utilisant des aimants à atome unique, nous pourrions atteindre une densité mille fois supérieure.» Reste à savoir quand cette innovation sera accessible à tous: «C'est difficile à dire, précise le chercheur. Mais les chiffres montrent déjà que nous sommes vraiment près de la limite fondamentale de la technologie de stockage classique, soit seulement trois ordres de grandeur supplémentaires.»