L'Université de Jyväskylä, en Finlande, a été impliquée dans le cadre d'une collaboration internationale qui a identifié un moyen de supprimer complètement la supraconductivité dans les jonctions supraconductrices et ferromagnétiques. Les résultats publiés dans Communications de la nature sont essentiels au développement de souvenirs de son accès aléatoire non volatiles et pourraient permettre des informations et des technologies de communication plus économes en énergie.
La supraconductivité est un état de matière observé dans certains matériaux à basse température, caractérisé par une résistance disparue en dessous de la température dite critique. Un interrupteur supraconducteur est un mécanisme pour le commutateur de supraconductivité dans le matériau allumé et désactivé, analogue à un interrupteur électrique, qui interrompt le flux de courant dans un circuit électrique.
L'interrupteur supraconducteur de De Gennes a montré la façon dont il y a 60 ans
En 1966, Pierre-Gilles de Gennes a proposé un mécanisme pour changer et désactiver la supraconductivité dans un dispositif magnétique. Cela impliquait un supraconducteur pris en sandwich entre les isolateurs ferromagnétiques, dans lesquels le champ d'échange magnétique net pourrait être contrôlé par l'orientation magnétisat des couches ferromagnétiques.
La température critique du supraconducteur est supprimée pour un alignement parallèle de l'aimantation des couches ferromagnétiques. Inversement, si la magnétisation des couches ferromagnétiques s'aligne sur le antiparallèle, l'influence des deux couches ferromagnétiques sur la supraconductivité annule.
« Bien que ces structures aient démontré une sensibilité de la température critique supraconductrice aux orientations d'aimantation, les déplacements correspondants dans la température critique étaient plus faibles que prévu », explique le chercheur postdoctoral Alberto Hijano de l'Université de Jyväskylä.
Premier interrupteur supraconducteur absolu
Les chercheurs ont récemment réalisé le premier interrupteur supraconducteur de De Gennes où la supraconductivité est complètement supprimée. Le sulfure d'Europium (EUS) a été choisi comme ferromagnet isolant et niobium (NB) le supraconducteur. L'élément clé de ce commutateur est une couche d'or supplémentaire entre l'EUS et le NB, ce qui stimule le grand champ d'échange de proximité induit dans l'échantillon. Cela permet une commutation ONT / OFF absolue de la supraconductivité.
« Cette réalisation pourrait ouvrir la voie au développement de dispositifs de mémoire à accès aléatoire supraconducteurs non volatils. L'interrupteur supraconducteur absolu économiserait également de l'énergie et pourrait être utilisé dans l'électronique à faible énergie pour réduire considérablement la consommation d'énergie. Le commutateur magnétique éliminerait la charge de chaleur continue présente dans les commutateurs thermiques actuels », explique Hijano.
Le travail est une collaboration entre l'Université de Cambridge, l'Université du Basque et l'Université de Jyväskylä.
