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MRam, une nouvelle mémoire vive pilotée par un champ électrique

Constitué de scientifiques de l'Université Paris-Sud, du CNRS, de l'entreprise Thalès et du centre de recherche Helmholtz de Berlin (HZB), un groupe franco-allemand de chercheurs vient de développer une nouvelle technologie pour les mémoires vives. Cette nouvelle technologie, appelée MRam pour "Magnetic Random Access Memory", utilise pour la première fois des champs électriques plutôt que des champs magnétiques pour stocker les informations. L'avantage est de taille car il permet de réduire la consommation d'énergie des mémoires internes de l'ordinateur.

Les mémoires MRam sont constituées non pas d'éléments électriques, comme ses prédécesseurs, mais d'éléments spintroniques. L'exploitation de la charge de l'électron est ainsi abandonnée, au profit de son spin. Il s'agit d'une propriété de symétrie intrinsèque décrite par la spintronique, une discipline qui ne cesse de se développer.

Dans le cas des MRam, c'est le phénomène de magnétorésistance à effet tunnel (TMR) qui est utilisé. Ces mémoires MRam sont constituées de deux couches de matériaux ferromagnétiques et d'un isolant ferroélectrique, le titanate de baryum (BaTiO3). L'équipe de chercheurs a montré qu'une couche d'un nanomètre d'épaisseur de titanate de baryum permettait d'orienter à volonté les spins des électrons sous l'action d'un champ électrique. On sait que l'état de spin des électrons est lié à l'aimantation de zones dans le matériau ferromagnétique. Des cellules composées de cette façon enregistrent donc des bits d'informations, un pour chaque cellule.

Grâce à cette nouvelle méthode, les MRam ne nécessitent pas d'apport continuel en énergie pour le stockage des données. Elles sont donc moins gourmandes en électricité et participent ainsi à la mouvance actuelle de réduction de la consommation des appareils informatiques, appelée Green IT.

BE

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