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Le microscope descend à l'échelle de l'atome

Mathilde Fontez

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Le microscope descend à l'échelle de l'atome

Cette pointe en arséniure de gallium excitée par un faisceau lumineux, s'aimante et crée un effet tunnel.

© D.R.

Une équipe du laboratoire de physique de la matière condensée de Palaiseau met au point une méthode d'imagerie qui offre une résolution de 1 à 10 nanomètres.

Voir le magnétisme à l'échelle de l'atome. C'est l'objectif ultime de la nouvelle méthode d'imagerie qu'une équipe du laboratoire de physique de la matière condensée de Palaiseau (Essonne) est en train de mettre au point. La technique repose sur le même principe que la microscopie à effet tunnel. À la différence que dans le cas présent, les chercheurs utilisent les propriétés des semiconducteurs. Ils ont conçu une pointe en arséniure de gallium qui, excitée par un faisceau lumineux, s'aimante et crée un effet tunnel. « C'est un phénomène qui était connu théoriquement, mais c'est la première fois qu'on l'observe », décrit Daniel Paget, qui dirige les recherches.

Cette nouvelle méthode pourrait avoir des applications en électroniques : « Nous pourrions notamment imager l'aimantation des disques durs et lire des mémoires. » Car elle a l'avantage, à l'inverse des techniques traditionnelles, de ne pas perturber l'échantillon. « L'aimantation de la pointe est très faible, et totalement contrôlable optiquement. Elle ne perturbe donc pas l'aimantation de la surface à analyser », précise le chercheur.

Pour des applications électroniques

Autre atout de cette méthode d'imagerie : elle promet d'être moins lourde qu'un microscope tunnel traditionnel. Et côté résolution, les chercheurs devraient bientôt être fixés : « Nous allons justement commencer à tester notre dispositif et nous nous attendons à une résolution de l'ordre de 1 à 10 nanomètres », détaille Daniel Paget. Une précision qui, sans permettre de voir l'atome unique, est suffisante pour les applications d'électronique. Dans l'avenir, la technique pourrait même ne pas se cantonner à la mesure. « En se projetant dans l'avenir, on peut même envisager que cette nouvelle méthode puisse non seulement lire et mais aussi écrire des dispositifs électroniques, par exemple des mémoires très denses. »

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