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Magnétisation toute optique pour appareils du futur

La magnétisation induite par laser est très prometteuse pour le stockage magnétique, le traitement des informations et les technologies de la spintronique. Les scientifiques explorent une magnétisation induite optiquement ultra-rapide, réversible sans oublier le traitement des données, comme jamais auparavant.
Magnétisation toute optique pour appareils du futur
Les changements magnétiques induits optiquement observés initialement dans certains matériaux étaient le résultat d'une absorption optique suivie d'un changement rapide des températures, ce qui rendait l'effet non réversible et limitait les applications. Avec le contrôle non-thermique de la magnétisation, le domaine émergent du magnétisme nano-optique est prêt pour apporter une contribution technologique importante à de nouveaux appareils. La formation spécialisée d'une nouvelle génération de scientifiques est toutefois nécessaire pour mener la charge.

Le projet 'Femtosecond opto-magnetism and novel approaches to ultrafast magnetismat the nanoscale' (FANTOMAS), financé par l'UE, aborde ces deux questions, formation d'une nouvelle génération de scientifiques multidisciplinaires via l'étude des effets non-thermiques de la lumière sur les nano-aimants. L'objectif est une compréhension détaillée des mécanismes physiques impliqués dans le contrôle optique hautement efficace et ultra-rapide du nano-magnétisme.

Lors de la période d'enregistrement actuelle, les scientifiques ont étudié la dynamique d'inversion de la magnétisation toute optique grâce à une nouvelle technique expérimentale et une modélisation théorique à échelles multiples. Avec l'imagerie mono-impulsion femtoseconde qui utilise une mono-impulsion laser ultra-rapide, les scientifiques obtiennent des images séquentielles fournissant des changements à résolution temporelle dans les structures magnétiques. Le modèle a révélé une voie unique vers l'inversion de la magnétisation qui sera importante dans le développement des appareils.

Les chercheurs ont également développé une méthode de fabrication pour introduire la magnétisation activée thermiquement et ils ont produit des semi-conducteurs magnétiques aux propriétés magnétiques personnalisées. Ils ont démontré un changement par photo-induction dans la coercivité ou la résistance à la démagnétisation (un effet de photo-coercivité, PCE) d'un semi-conducteur avec très faible éclairage. Les enquêteurs ont également étudié la dynamique de la magnétisation ultra-rapide des films minces diélectriques (mauvaise conduction ou isolation) avec des premiers résultats prometteurs.

La caractérisation de la magnétisation induite optiquement réversible et ultra-rapide devrait grandement contribuer au développement de nouveaux appareils dans des domaines tels que l'enregistrement magnétique ultra-rapide inégalé et les applications de traitement de l'information. La formation de haut niveau des jeunes chercheurs au sein d'un consortium de partenaires académiques et industriels garantira que les connaissances acquises seront rapidement appliquées aux nouveaux appareils.

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