Que sont les Nanotechnologies ? Imaginez que l'on puisse fabriquer les matériaux, les objets et les dispositifs dont nous avons besoin avec autant de précision que la Nature lorsqu'elle construit une cellule, un organe ou un organisme : en choisissant chaque molécule qui entrera dans la construction de l'édifice, en choisissant la manière de les assembler, en choisissant la manière de construire et d'emboîter des niveaux de plus en plus complexes d'organisation. La nature même de ce que nous fabriquons en serait changée. Non pas que nous donnerions vie à nos créations, mais leurs caractéristiques et les fonctions que l'on pourrait en attendre seraient infiniment plus riches que celles que nous connaissons. Construire un matériau aussi solide et résistant au choc que la nacre, un actionneur qui serait un véritable muscle artificiel, un filtre aussi efficace et peu énergivore que le rein, un tissus dont les caractéristiques changeraient en fonction de la température et de l'humidité, des capsules moléculaires capables de délivrer un médicament sur une cible précise, un anticorps artificiel capable de détecter des cellules malignes et de les éliminer, un calculateur dont le coeur serait constitué de quelques molécules ou même d'une seule d'entre elles,... Nous sommes encore loin de la plupart de ces réalisations, mais la décennie qui vient de s'écouler a vu de tels progrès dans les deux éléments indispensables -la maîtrise du très petit et la maîtrise du complexe- que l'on peut raisonnablement espérer y arriver. On sait désormais, grâce aux microscopes à effet tunnel et à force atomique, non seulement « voir » les atomes, mais aussi les manipuler un par un, explorer tous les recoins d'une molécule ou encore la déformer pour étudier sa réaction, ou encore y accrocher un prolongement artificiel. On sait marier la chimie du carbone -celle des molécules et du monde vivant- avec la chimie du monde minéral. On connaît aussi de mieux en mieux la sociologie des molécules, les lois qui régissent la manière dont elles vont s'assembler entre elles pour former des entités plus grosses : des membranes, des capsules,... On a compris comment les propriétés d'un petit morceau de matière changent lorsque sa taille devient très petite et on en a tiré profit pour fabriquer de nouvelles briques pour la construction des matériaux. Les nanotechnologies constituent les différentes facettes de cette démarche, qui change fondamentalement notre rapport à la matière.
Mot(s) clés libre(s) : magnétorésistance géante, microscopie à effet tunnel, moteur moléculaire, nanomatériau, nanomatériaux, nanorobot, nanotechnologie, nanotube, structure moléculaire

Le mot magnétisme reste chargé de mystères, pourtant les phénomènes magnétiques sont connus depuis trois mille ans et les matériaux magnétiques sont omniprésents dans notre environnement. Le but de cet exposé est de tenter de lever ces mystères et d'expliquer la formidable importance des matériaux magnétiques dans nos sociétés développées. La conférence va débuter par un bref historique des matériaux magnétiques, depuis leur découverte en Asie mineure et en Chine jusqu'aux développements les plus récents. On verra ensuite ce qu'est le magnétisme, le champ ou induction magnétique est produit par une charge électrique en mouvement. C'est une conséquence directe de la théorie de la relativité d'Einstein. Ce champ magnétique induit une force sur toutes les particules en mouvement, c'est là l'origine de toutes les forces magnétiques. A l'échelle atomique ce sont le mouvement des électrons autour des noyaux des atomes et le mouvement propre de ces mêmes électrons (mouvement de rotation) qui sont à l'origine des deux types de moments magnétiques atomiques : le moment orbital et le spin. Les liaisons chimiques tendent à compenser ces moments magnétiques, sauf, dans le cas où survivent à ces liaisons des couches atomiques incomplètes, comme celle des métaux dits de transition ou celles des métaux dit de la famille des terres rares. On abordera, ensuite, un aperçu de la diversité des matériaux magnétiques, les matériaux ferromagnétiques paramagnétiques et diamagnétiques...On montrera les fondements physiques des propriétés magnétiques et on décrira un certain nombre de matériaux spécifiques comme les aimants permanents, les différentes bandes magnétiques ou les mémoires...On terminera cet exposé par une description des tendances actuelles dans la science et la technologie des matériaux magnétiques : le nanomagnétisme et l'électronique de spin.
Mot(s) clés libre(s) : aimant, champ magnétique, ferromagnétisme, magnétorésistance, matériau doux, matériau dur, mécanique quantique, moment magnétique, pôle magnétique, science des matériaux, spin

Le film présente les différentes étapes de fabrication d'une jonction tunnel magnétique. Après avoir défini ce qu'est une jonction tunnel magnétique, on présente pas à pas son élaboration et sa caractérisation. Le matériau de base est obtenu dans une machine de pulvérisation cathodique par empilement de couches minces ; ensuite la structuration latérale de l'échantillon est effectuée par lithographie et gravure, conduite en salle blanche. Enfin est réalisée l'étape de tests et de mesures électriques et le dispositif est intégré à un capteur magnétique.GénériqueLE LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES MATERIAUX présente : ELECTRONIQUE DE SPIN ET CAPTEURS MAGNETIQUES Nous remercions pour leur collaboration L.Bouvot et tous les membres du Laboratoire de Physique des Milieux Ionisés et Applications (LPMIA) Une vidéo LPM-UHP-INPL Nancy Scénario : Michel HEHN : LPM Nancy François MARRON : Cellule TICE-INPL François MONTAIGNE : LPM Nancy Marie-Odile SELME : Ecole des Mines Nancy Corolian TIUSAN : LPM Nancy Animations : François MARRON Images et montage : Jean-Pierre AVOIS Réalisation : Cellule TICE - INPL Nancy
Mot(s) clés libre(s) : aimentation, capteur magnétique, champ magnétique, charge des électrons, couche mince, électronique de spin, magnétorésistance, nanotechnologies, spintronique

Une conférence du cycle "le magnétisme aujourd’hui : du pigeon voyageur à la spintronique"Spintronique : le spin s’invite en électronique dans nos ordinateurspar Albert FertProfesseur, Prix Nobel de Physique 2007, Thales-CNRS PalaiseauLes 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.
Mot(s) clés libre(s) : aimentation, capteur magnétique, champ magnétique, charge électrique, couche mince, électron, électronique de spin, magnétorésistance, nanotechnologies, spintronique

La spintronique : des spins dans nos ordinateurspar Albert Fert
Mot(s) clés libre(s) : aimentation, capteur magnétique, champ magnétique, charge des électrons, couche mince, électronique de spin, magnétorésistance, nanotechnologies, spintronique

Un lien vers le podcast d'une conférence du cycle 2009 des Grandes Conférences de Lyon, organisées par l'Université de Lyon. Une conférence du prix Nobel de physique 2007 Albert Fert, consacrée au phénomène de magnétorésistance géante. La découverte de ce phénomène, il y a 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. Les applications sont aujourd'hui multiples, en particulier pour la lecture des disques d'ordinateur dont elle a permis d'augmenter fortement la capacité.
Mot(s) clés libre(s) : spintronique, électron, spin, magnétorésistance, magnétorésistance géante, magnétorésistance tunnel, tête de lecture, tête de lecture magnétique, mémoire magnétique, MRAM, effet vanne de spin, oscillateur RF, émetteur micro-onde

Albert Fert a reçu le prix Nobel de Physique en 2007 « pour la découverte de la magnétorésistance géante », partagé avec l'Allemand Peter Grünberg. C'est le douzième prix Nobel de Physique français, après notamment ceux reçus par les Professeurs Pierre Gilles de Gennes (en 1991), Georges Charpak (en 1992), et Claude Cohen-Tannoudji (en 1997). Cet entretien a été réalisé par Jean-Yves Heurtebise, docteur en Philosophie, à la suite d'une journée de colloque organisée à Marseille par l'ASSOM, association étudiante Marseillaise.
Mot(s) clés libre(s) : magnétorésistance, magnétorésistance géante, Giant Magneto-Resistance, GMR, spintronique, électronique de spin, prix Nobel de physique 2007, lecture magnétique, disque dur, tête de lecture, tête de lecture magnétique, mémoire magnétique

Captation de la conférence de presse au cours de laquelle Albert Fert, physicien, a présenté les travaux qui lui ont valu la Médaille d'or du CNRS pour l'année 2003. Albert Fert est directeur scientifique à l'Unité mixte de physique CNRS - Thales, associée à l'Université Paris Sud. Albert Fert a découvert la magnétorésistance géante et contribué au développement de l'électronique de spin. Ces recherches trouvent des applications pour la conception de têtes de lecture de disques durs. Ces domaines de recherches liés aux nanosciences sont actuellement en forte expansion. Albert Fert étudie aujourd'hui les jonctions tunnel magnétiques qui permettront de fabriquer des mémoires permanentes pour ordinateurs (MRAM). Générique Auteur - réalisateur: Claude Delhaye (CNRS Images). Producteur: CNRS Images media. Diffuseur: CNRS Images, http://videotheque.cnrs.fr
Mot(s) clés libre(s) : électronique de spin, jonctions, magnétorésistance, mémoire, spin

La Médaille d'or du CNRS pour l'année 2003 a été décernée à Albert Fert, physicien, pour sa découverte de la magnétorésistance géante et sa contribution à l'électronique de spin. Dans sa région natale, au pied des Pyrénées, Albert Fert évoque ses souvenirs et ce qui a décidé de sa carrière de chercheur. Le succès de ses travaux est lié à la synergie qui se développe dans une unité mixte de recherche où se rencontrent développements théoriques et préoccupations d'applications industrielles. Le laboratoire d'Albert Fert associe en effet le CNRS, l'Université et un grand industriel, Thalès. Générique Auteurs - réalisateurs : Jean-François Dars et Anne Papillault Producteur: CNRS Images media. Diffuseur: CNRS Images, http//videotheque.cnrs.fr
Mot(s) clés libre(s) : électronique de spin, magnétorésistance

Une conférence d'Ahmad Bsiesy, du laboratoire Spintec (Grenoble), présentée dans le cadre de « Physique au Printemps 2008 » sur le thème « La rotation, le spin », 26 mars 2008. Présentation des principes de l'électronique de spin et applications (têtes de lectures magnétiques, MRAM...).
Mot(s) clés libre(s) : spintronique, électron, spin, magnétorésistance, magnétorésistance géante, magnétorésistance tunnel, tête de lecture, tête de lecture magnétique, mémoire magnétique, MRAM, effet vanne de spin, oscillateur RF, enregistrement magnétique