Qu'est-ce que la spintronique?
La spintronique est une forme électronique naissante qui utilise l'état magnétique ( spin ) des électrons pour coder et traiter les données, plutôt que d'utiliser une charge électrique. Techniquement, le spin est une propriété quantique, étroitement liée au magnétisme, mais pas exactement la même chose. La spintronique est donc parfois considérée comme exploitant les effets quantiques. Un électron peut posséder un spin ascendant ou descendant , en fonction de son orientation magnétique. Le magnétisme des matériaux ferroélectriques, des non-conducteurs qui se polarisent lorsqu'ils sont exposés à un champ électrique, existe car de nombreux électrons dans ces objets ont tous le même spin.
Également appelée magnétoélectronique, la spintronique est en passe de devenir le support de mémoire idéal pour l'informatique. Il a été prétendu que la mémoire spintronique, ou MRAM (mémoire à accès aléatoire magnétorésistive), pouvait atteindre la vitesse de la mémoire vive statique (SRAM), la densité de la mémoire vive dynamique (DRAM) et la non-volatilité de la mémoire flash. La non-volatilité signifie que les données sont toujours encodées lorsque l'alimentation est coupée. La spintronique a également été appelée un pas dans la direction de l'informatique quantique.
En raison de sa non-volatilité, la MRAM ou d’autres systèmes spintroniques pourraient un jour être utilisés pour créer des images instantanées sur des ordinateurs, ainsi que de la mémoire, des dispositifs de stockage et des batteries extrêmement pratiques. La technologie pourrait également être utilisée pour créer des appareils électroniques plus petits, plus rapides et moins énergivores. Il est prévu que les dispositifs MRAM seront disponibles dans le commerce d’ici 2010, suivis par d’autres dispositifs spintroniques au début de l’adolescence.
La première avancée largement reconnue dans le domaine de la spintronique a été l'exploitation de la magnétorésistance géante, ou GMR, une technologie désormais utilisée dans les têtes de lecture de la plupart des disques durs. Le GMR et les autres systèmes de spintronique peuvent être utilisés pour détecter des champs magnétiques extrêmement petits en utilisant un matériau non magnétique pris en sandwich entre deux plaques magnétiques. Ce matériau change rapidement sa résistivité électrique en fonction de l'orientation magnétique des plaques. Le GMR peut être 100 fois plus puissant que la magnétorésistance ordinaire. Parfois, les dispositifs GMR sont appelés vannes de spin .
La synthèse de dispositifs basés sur la MRAM peut être pratique car les techniques de fabrication impliquées ont beaucoup en commun avec les techniques de fabrication conventionnelles des semi-conducteurs au silicium. Les propositions relatives aux dispositifs intégrés électroniques / magnétiques sont courantes. En 2002, IBM a annoncé avoir atteint une capacité de stockage d'un billion de bits par pouce carré dans un périphérique de stockage prototype.