Alors que la demande augmente en matière de stockage de données et d’ordinateurs plus performants, les chercheurs créent une nouvelle génération de matériaux pour répondre aux attentes des consommateurs.
« Comment pouvons-nous concevoir de nouveaux matériaux afin qu’ils puissent stocker des données avec moins de volume, moins de coûts et en utilisant moins d’énergie ? » a demandé Srinivasa Singamaneni, Ph.D., professeur agrégé au Département de physique de l’Université du Texas à El Paso.
La réponse réside peut-être dans un nouveau type d’aimant découvert par les physiciens de Singamaneni et de l’UTEP. Le le matériel est décrit dans Matériaux et applications npj 2D.
« De nombreux chercheurs explorent les aimants quantiques pour révolutionner l’avenir de la puissance de calcul », a déclaré Singamaneni. « De nombreux outils utilisent des aimants traditionnels – ordinateurs portables, haut-parleurs, casques, scanners IRM – et ces aimants pourront un jour être remplacés par des aimants quantiques. »
Singamaneni, l’auteur principal de la nouvelle étude, travaille depuis 2021 sur une classe d’aimants connus sous le nom d’aimants de van der Waals. Les nouveaux aimants 2D, qui ont une longueur et une largeur mais n’ont qu’une seule couche d’épaisseur, ont un énorme potentiel dans le monde informatique en raison de leur petite taille, a déclaré Singamaneni.
Cependant, les aimants de Van der Waals n’ont fonctionné jusqu’à présent qu’à des températures inférieures à zéro.
Aux côtés d’une équipe de scientifiques de l’Université de Stanford, de l’Université d’Édimbourg, du Los Alamos National Lab, du National Institute of Standards and Technology (NIST) et du Brookhaven National Lab, Singamaneni a découvert que l’ajout d’un matériau organique à faible coût, connu sous le nom de tétrabutylammonium, entre les couches atomiques de l’aimant permet à l’aimant de fonctionner à des températures allant jusqu’à 170 degrés Fahrenheit.
« Les aimants de Van der Waals n’ont pas d’applications pratiques à l’heure actuelle en raison de leurs contraintes de température », a déclaré Singamaneni. « Mon approche est unique car nous avons montré qu’un simple traitement chimique sur un aimant distinct peut repousser les limites du magnétisme 2D ; cela pourrait être très transformateur pour l’industrie. »
L’équipe a démontré le potentiel de l’aimant en laboratoire, mais prévoit de continuer à étudier et à perfectionner le matériau pour une utilisation en informatique.
Les autres auteurs de l’étude sont Hector Iturriaga, ancien élève de l’UTEP, maintenant à l’Université de Stanford ; Luis M. Martinez, étudiant diplômé de l’UTEP, et les scientifiques de l’UTEP Sreeprasad Sreenivasan, Ph.D., et Mohamed Sanad, Ph.D. ; Les scientifiques du NIST Thuc Mai, Ph.D., Adam Biacchi, Ph.D. et Angela Hight Walker, Ph.D. ; Les scientifiques Mathias Augustin, Ph.D., et Elton Santos, Ph.D., de l’Université d’Édimbourg ; Yu Liu, Ph.D. du Laboratoire national de Los Alamos ; et Cedomir Petrovic, Ph.D., du Brookhaven National Lab.
Plus d’information:
Hector Iturriaga et al, Propriétés magnétiques de l’aimant van der Waals quasi-2D Fe3-xGeTe2 intercalé, Matériaux et applications npj 2D (2023). DOI : 10.1038/s41699-023-00417-w