Des impulsions laser pourraient rendre la mémoire informatique plus de 1 000 fois plus rapide

Des chercheurs de l'université de Californie à San Diego (UC San Diego) ont publié dans la revue Nature Communications des résultats laissant entrevoir une avancée potentielle dans la vitesse de stockage des données. En façonnant et en réduisant soigneusement le faisceau d'un laser ultrarapide, l'équipe a démontré qu'il est possible de commuter les états magnétiques qui sous-tendent l'écriture des données numériques sur les dispositifs de stockage. Cette technique, appelée commutation optique, pourrait fonctionner plus de 1 000 fois plus vite que l'approche classique utilisée aujourd'hui dans les disques durs et autres systèmes de stockage, qui repose sur des champs magnétiques externes pour inverser l'orientation de minuscules régions magnétiques dans un matériau d'enregistrement.

L'équipe de l'UC San Diego a surmonté deux obstacles de longue date qui freinaient cette méthode. Les expériences précédentes n'avaient réussi qu'avec des structures magnétiques comportant trois couches magnétiques ou moins, et nécessitaient une lumière d'une polarisation spécifique. En concevant la forme et la taille du faisceau, les chercheurs ont démontré la commutation optique dans une structure plus épaisse — neuf couches alternées de platine et de cobalt — sans avoir besoin d'une polarisation particulière. Un faisceau plus petit et plus précisément façonné ouvre également la voie à un stockage plus dense, puisqu'il peut cibler des régions magnétiques plus petites.

L'auteur principal, Abdoulaye Ndao, professeur au département de génie électrique et informatique, a collaboré avec Eric Fullerton, spécialiste des matériaux magnétiques en couches minces, également à l'UC San Diego. Le premier auteur, Muhammad Waleed Khalid, doctorant, a indiqué que l'équipe avait consacré un effort considérable à vérifier ces résultats inhabituels avant qu'ils ne soient acceptés par l'ensemble de la communauté scientifique. Des défis subsistent : les lasers ultrarapides spécialisés utilisés ne sont pas encore facilement intégrables dans les puces informatiques. L'équipe travaille à réduire encore la taille du faisceau — avec pour objectif quelques centaines de nanomètres — comme étape vers des dispositifs de mémoire pratiques de nouvelle génération.