À l’été 2022, deux doctorants du Massachusetts Institute of Technology (MIT), Tianchuang Luo et Batyr Ilyas, sont perplexes. Sous leurs yeux, un matériau amagnétique soumis à un laser vient d’atteindre un état magnétique qui dure, même après l’extinction du laser, pendant deux millisecondes. Cela n’a l’air de rien, mais c’est néanmoins un record.
« Au début, nous avons pensé qu’il s’agissait d’une erreur dans les signaux affichés sur nos écrans. Puis le phénomène s’est reproduit. Il nous a fallu du temps et de nombreuses discussions avec nos collègues pour comprendre ce qui se passait »ils racontent. Ces travaux, fruit d’une collaboration internationale entre 11 chercheurs du MIT, de l’Université Nationale de Séoul, de l’Université du Pays Basque, de l’Institut Max Planck de Hambourg et du Flatiron Institute de New York, ont fait l’objet d’une publication le 18 décembre dans la revue Nature.
La surprise des deux doctorants vient du fait que le matériau qui les intéressait, le trisulfure de fer et de phosphore (FePS3composé de soufre, de fer et de phosphore), possède des propriétés magnétiques très particulières. Dans ses atomes, chaque électron se comporte comme un petit aimant pointant dans la direction opposée à celle de son voisin, rendant l’aimantation nulle à l’échelle macroscopique. On dit qu’il est antiferromagnétique. Un aimant classique, au contraire, est ferromagnétique.
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