De courtes impulsions lumineuses qui confèrent une rotation aux atomes d'un matériau peuvent être utilisées pour modifier une propriété appelée ferroaxialité, ce qui pourrait nous permettre de construire des dispositifs de mémoire très stables et efficaces.
Les matériaux de type aimant ont un tourbillon interne qui ne peut être capté qu'avec des lasers à polarisation circulaire
Les chercheurs ont pris le contrôle d'un comportement matériel auparavant insaisissable, similaire au magnétisme, qui pourrait être utilisé pour construire de meilleurs disques durs à l'avenir.
Si vous placez un barreau magnétique dans un champ magnétique, il tournera sous l'influence du champ, mais un matériau qui possède une propriété appelée ferroaxialité reste immobile dans tous les champs connus des physiciens. Aujourd'hui, Zhiyang Zeng de l'Institut Max Planck pour la structure et la dynamique de la matière en Allemagne et ses collègues ont découvert comment contrôler la ferroaxialité avec un laser.
Vous pouvez considérer les matériaux magnétiques courants comme constitués de nombreux petits aimants à barres. Zeng dit que pour les matériaux ferroaxiaux, il est plus précis d'imaginer un ensemble de dipôles – deux charges électriques opposées séparées par une petite distance – qui tourbillonnent dans de minuscules tourbillons. Lui et ses collègues ont réalisé qu'ils pouvaient contrôler ces tourbillons avec des impulsions de lumière laser, mais seulement si cette lumière contenait également un certain tourbillon.
Ils ont réglé leurs lasers pour produire une lumière polarisée circulairement qui, lorsqu'elle frappait un matériau ferroaxial – en l'occurrence un composé de rubidium, de fer, de molybdène et d'oxygène – imposait une certaine rotation aux atomes du matériau. Cela a changé la direction du mouvement des dipôles.
Michael Först, membre de l'équipe de l'Institut Max Planck pour la structure et la dynamique de la matière, affirme que l'équipe sait depuis longtemps que la lumière peut être un outil puissant pour contrôler les matériaux, par exemple transformer des conducteurs en isolants et vice versa, mais régler ses propriétés pour contrôler le matériau était un défi technique.
« C'est une belle preuve de principe », déclare Theo Rasing de l'Université Radboud aux Pays-Bas. Il affirme que cela ajoute ce matériau à une gamme croissante d'options pour construire des dispositifs de mémoire plus efficaces et plus stables – des disques durs où les informations sont stockées selon des modèles de charge électromagnétique.
Mais l'expérience nécessite actuellement de refroidir le matériau à environ -70°C.°C (-94°F) et le laser de l'équipe était plutôt grand, donc davantage de travail est nécessaire avant que la construction d'appareils pratiques ne devienne une réelle possibilité, explique Först.
