Dans le monde informatique, la densité de stockage d'information a augmenté régulièrement ces dernières années. Aujourd'hui, ce ne sont plus les performances des matériaux mais les concepts de stockage de données qui visent à être améliorés. Ainsi, les chercheurs du Centre de recherche de Dresde-Rossendorf (FZD) ont développé un nouveau concept autour du magnétisme. Ils l'utilisent afin de fabriquer des structures magnétiques très fines et extrêmement lisses grâce à des techniques de fabrication de structures de taille nanométrique (techniques dites de "nanostructuration"). A ce sujet, un article a été publié dans le magazine scientifique "small".
Ces dernières décennies, seules les performances des matériaux étaient améliorées pour arriver à augmenter la densité de stockage de disques durs. L'alternative du stockage magnétique, utilisée par les chercheurs, existe déjà et se base sur le magnétisme : le codage d'un bit d'information se fait par le biais de grains magnétiques. Pour augmenter les capacités de stockage (mesurées en densité), l'opinion commune était de réduire la taille des grains de plus en plus. Typiquement, la plus petite unité de stockage (1 bit) est inscrite dans 100 grains, chaque grain ayant une taille d'environ 10 nanomètres. Les travaux de recherche tendaient à miniaturiser la taille de ces grains. Mais aujourd'hui, la miniaturisation des grains atteignant ses limites, une solution serait d'utiliser moins de grains pour stocker une information. Toutefois cela aurait pour conséquence d'augmenter la probabilité d'erreurs lors de la lecture de l'information.
Pour contourner cette difficulté, une possibilité consiste à utiliser l'"îlot magnétique" comme unité de stockage, un îlot ayant une taille plus grande qu'un grain et une position plus exactement définie. De tels îlots magnétiques peuvent être fabriqués à partir de surfaces magnétiques continues par des techniques de nanostructuration. Mais un inconvénient subsiste : les îlots se trouvent en surface, ce qui a pour effet direct de changer l'état de surface, la rendant plus rugueuse. Lorsque la tête de lecture-écriture se trouve à 20 nm au-dessus de cette surface par exemple, un passage sur la surface engendre nécessairement des dommages.
C'est pourquoi les travaux de recherche actuels s'articulent autour de solutions laissant l'état de surface inchangé. En collaboration avec différents instituts de recherche internationaux [1], les physiciens du FZD ont réussi à produire des nano-aimants superlisses en alliage de fer et d'aluminium grâce à un traitement de surface avec des atomes étrangers. Le procédé qu'ils ont utilisé était le suivant : ils ont bombardé la surface avec un faisceau d'ions à forte concentration, de façon à rendre ferromagnétique la zone irradiée [2] ; le reste de la surface restant non magnétique. Le faisceau d'ions a pu être concentré sur une surface de quelques nm. La taille des aimants magnétiques noyés ne dépassait alors pas 100 nm. De plus, la dose d'ions mis en jeu par les chercheurs est restée faible, de sorte que la proportion de matériau "usiné" est restée correcte et a laissé l'état de surface tel quel : une solution optimale pour le stockage magnétique de données.
Pour pouvoir transposer ce concept en une réelle technologie, les chercheurs travaillent encore à l'amélioration du stockage.
- [1] Institut Leibniz de recherche sur les corps solides et les matériaux de Dresde (IFW), Institut Paul-Scherrer (PSI) en Suisse, Royal Institute of Technology en Suède, Centre de recherche Philip Morris aux Etats-Unis, Université autonome de Barcelone - [2] Article de Wikipedia sur le ferromagnétisme : http://fr.wikipedia.org/wiki/Ferromagnˇtisme - Publication : E. Menéndez, M. O. Liedke, J. Fassbender, T. Gemming, A. Weber, L. J. Heyderman, K. V. Rao, S. C. Deevi, S. Surinach, M. D. Baro, J. Sort, J. Nogues, "Direct Magnetic Patterning due to the Generation of Ferromagnetism by Selective Ion Irradiation of Paramagnetic FeAl Alloys", in: Small, 2009 (DOI: 10.1002/smll.200800783). - Dr. Jürgen Fassbender - Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung, Forschungszentrum Dresden-Rossendorf (FZD), Postfach 51 01 19, D01314 Dresden - tél : +49 351 260 3096 - email : j.fassbender@fzd.de - http://www.fzd.de
