Des semi-conducteurs magnétiques

Physique
2008/04/23 > BE Allemagne 382 >

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54295.htm

Des chercheurs de l'Université de Bochum sont parvenus à fabriquer un semi-conducteur magnétique à température ambiante alors que jusqu'à présent, cela n'avait été réalisé qu'à de très basses températures. Les scientifiques ont choisi de doper des oxydes de titane et des oxydes de zinc avec des ions de cobalt, un métal magnétique, dans un accélérateur de particules. Le semi-conducteur traité a été chauffé de manière à ce que les ions se placent aux noeuds du réseau cristallin et arrêtent les défauts.

Il restait alors aux chercheurs à prouver les propriétés désirées : au sein de la chambre de mesure ALICE [1] au LHC (Large Hadron Collider), les scientifiques ont mené des analyses combinant la spectrométrie d'absorption de rayons X à polarisation circulaire [2] à la diffractométrie de rayons X [3]. Les rayons X polarisés employés pour la spectrométrie sont préférentiellement absorbés par les électrons dans un état de spin donné, ce qui a permis de calculer leur quantité dans l'échantillon. De son côté, la diffraction des rayons X a permis aux chercheurs de déterminer la structure cristalline exacte. La combinaison des deux méthodes a permis aux chercheurs de tirer des conclusions sur le magnétisme aux différents endroits de l'échantillon. Ils ont constaté que les ions métalliques avaient effectivement pris les places d'atomes dans le réseau du semi-conducteur tout en gardant leur magnétisme. Seul un fort champ magnétique extérieur est capable d'"inverser" ce magnétisme, mais ce dernier une fois éteint, le matériau reprend son état magnétique initial.

Pour le professeur Zabel, qui dirige le groupe de recherche ayant mené ces travaux à l'Université de Bochum, "cette insertion d'ions de cobalt a conduit à un nouveau matériau semi-conducteur, possédant un comportement ferromagnétique à température ambiante". Ces résultats sont très prometteurs, en particulier dans le domaine de l'électrotechnique, où l'on n'utilise pour le moment que la charge électrique des électrons : l'utilisation du spin laisse envisager le développement de grandes capacités de stockage d'informations ainsi que de circuits plus rapides.