Exploiter des îlots magnétiques à l'échelle nanométrique
La largeur de distribution du champ de commutation est un facteur important pour caractériser les propriétés magnétiques d'un matériau. Elle correspond à la description statistique des champs de commutation observés. Une grande largeur indique une inversion quelque peu aléatoire de la magnétisation, ce qui n'est pas souhaitable. L'exploitation des supports de type BPM (bit patterned media), qui sont les meilleurs candidats pour les nouveaux systèmes de stockage à ultra haute densité, exige d'augmenter leur distribution du champ de commutation. Les scientifiques du projet ANDIST («Anisotropy distributions in nanomagnetic arrays for patterned media»), financé par l'UE, ont cherché à mieux comprendre ce phénomène. Les supports de type BPM stockent des bits (0 ou 1 selon la direction de la magnétisation) dans des îlots magnétiques d'échelle nanométrique. La densité du stockage augmente lorsque l'on réduit le diamètre des îlots, ce qui permettrait de dépasser les limitations actuelles des systèmes de stockage. Le projet ANDIST a mis au point et appliqué plusieurs techniques de pointe pour la mesure et l'expérimentation, afin d'élucider les facteurs affectant la distribution du champ de commutation dans les îlots magnétiques nanométriques. Une approche innovante a permis d'observer la commutation d'îlots magnétiques jusqu'à un diamètre de 25 micromètres. Les résultats expérimentaux sont en accord avec les simulations numériques et avec les travaux théoriques permettant des prévisions jusqu'à des îlots de moins de 10 micromètres de diamètre. Les travaux ont été publiés dans le célèbre Journal of Applied Physics, révisé par des pairs. L'effet effet Kerr magnéto-optique (MOKE) est une méthode bien connue pour mesurer les propriétés de la magnétisation. Les scientifiques ont utilisé un nouveau système MOKE, permettant de mesurer l'inversion de la magnétisation pour de petits ensembles d'îlots nanométriques allant jusqu'à 2 micromètres-carrés. Ce niveau de détail sans précédent permet de corréler la fonction avec la structure et les propriétés physiques à l'échelle nanométrique. Enfin, l'équipe a employé des techniques de mesure à angle petit sur de grands ensembles d'îlots nanométriques (des milliers) de taille et de périodicité variables. Les scientifiques ont obtenu les résultats statistiquement les plus significatifs à ce jour pour le diamètre moyen et îlots et sa variation. ANDIST a posé une solide base pour concevoir des systèmes de stockage à ultra haute densité. Il a diffusé ses résultats via de nombreux articles à divers stades de publication, ainsi que lors de conférences, d'ateliers et de cours invités en université. Les nouvelles instrumentation et techniques font partie de l'héritage du projet. Les solides relations mises en place entre les scientifiques pendant le projet servent déjà de base à de nouvelles propositions de recherche, garantissant l'élargissement de l'impact du projet.
Mots‑clés
Échelle nanométrique, îlots magnétiques, nano-magnétique, distribution du champ de commutation, média de combinaison binaire, ultra haute densité, stockage de données, distributions de l'anisotropie, ensembles nano-magnétiques, densité de stockage, effet