Spintronique : le spin s' invite en électronique dans nos ordinateurs
Une conférence du cycle "le magnétisme aujourd’hui : du pigeon voyageur à la spintronique"
Spintronique : le spin s’invite en électronique dans nos ordinateurs
par Albert Fert
Professeur, Prix Nobel de Physique 2007, Thales-CNRS Palaiseau

Les électrons ont non seulement une charge électrique mais aussi un spin, que l’on peut se représenter comme un aimant minuscule porté par l’électron. La spintronique est un nouveau type d’électronique qui exploite non seulement la charge des électrons mais aussi l’influence du spin sur leur mobilité. Elle nous est déjà familière car nous l’utilisons chaque jour la magnétorésistance géante (GMR) de multicouches magnétiques pour lire le disque dur de notre ordinateur. La découverte de la GMR, il y 20 ans, a donné le coup d’envoi de la spintronique qui s’est ensuite développée rapidement en utilisant tous les outils amenés par les nanotechnologies. Je décrirai les avancées récentes qui vont permettre de réaliser, par exemple, des mémoire d’un nouveau type pour les ordinateurs (MRAM), des émetteurs micro-onde très prometteurs pour la téléphonie mobile et peut être même des qubits pour ordinateurs quantiques.

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L'informatique de demain : de Von Neumann aux superprocesseurs

L'évolution du matériel informatique est certainement le phénomène technique qui a connu la progression la plus importante pendant ce demi-siècle. L'apparition de la microélectronique a permis, sur les trente dernières années, une augmentation de la performance des microprocesseurs par un facteur d'environ 100 000, tandis que le prix des machines informatiques était divisé par plusieurs dizaines. Sous la pression des utilisateurs, la course à la performance semble insatiable. Les concepteurs des nouvelles machines informatiques rivalisent d'ingéniosité pour arriver à exécuter les programmes de plus en plus rapidement. L'organisation interne des processeurs modernes s'apparente à des sortes de "chaînes de montage" dans lesquelles plusieurs instructions sont simultanément en exécution. Ces techniques tiennent souvent de l'acrobatie. En effet, la recherche effrénée de la vitesse de traitement incite, par exemple, à utiliser des résultats intermédiaires avant même qu'ils n'aient été élaborés, en spéculant sur la valeur qu'ils devront avoir. Cette course folle se poursuit sans qu'aucun signe de fléchissement ne se fasse sentir. On constate même actuellement une accélération de sa vitesse d'évolution. Les études prospectives laissent à penser que ce rythme va se poursuivre pendant au moins encore dix ou vingt ans.

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