Nouvelle technologie de refroidissement magnétique à puces

2013/02/20 Kortabitarte Egiguren, Irati - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Des chercheurs de CIC nanoGUNE ont développé une nouvelle technologie de refroidissement magnétique à puces basée sur la tension des matériaux. Cette avancée permettra un impact environnemental moindre que les technologies actuelles. Le travail a été récemment publié dans la revue Nature Materials.

Les systèmes de refroidissement actuels (réfrigérateurs, congélateurs ou climatiseurs) utilisent la compression et l'expansion d'un gaz. Ce système, cependant, est préjudiciable à l'environnement et en plus les compresseurs utilisés sont peu efficaces.

Une des principales possibilités qui sont actuellement étudiées est le refroidissement magnétique. Il consiste à remplacer le gaz par un matériau magnétique et à remplacer les cycles de compression/expansion par des cycles d'imanation/démagnétisation. Le refroidissement magnétique est basé sur l'effet magnétochrome, c'est-à-dire sur la capacité de certains matériaux à modifier leur température lorsqu'un champ magnétique leur est appliqué. Cependant, l'application d'un champ magnétique provoque de nombreux problèmes dans les dispositifs technologiques miniaturisés actuels (puces électroniques, mémoires informatiques, etc. ), car le champ magnétique peut influencer négativement les unités voisines. Il est donc essentiel de chercher de nouvelles façons de contrôler la magnétisation.

Magnétisme sans champs magnétiques

Luis Os, Andreas Berger et Odrej Hovorka, de nanoGUNE, ont découvert qu'avec la tension des matériaux on peut se passer des problèmes de l'application d'un champ magnétique. Luis Hueso, chef de l’équipe de nanodispositifs de nanoGUNE et principal chercheur de cette étude, explique : « En étirant et en relâchant le matériau, il produit un effet similaire à celui du champ magnétique, induisant l’effet magnétocalorique produit par le refroidissement.

“Cette nouvelle technologie nous permet de disposer d'une méthode de refroidissement plus locale et contrôlée, sans préjudice des autres unités de l'appareil”, a ajouté Hueso.

Des films d'environ 20 nanomètres composés de _{lanthane, calcium, manganèse et} oxygène _{(La0.7Ca0.3MnO3)} ont été développés. Selon Hueso, « l’objectif de ce champ de recherche est de trouver des matériaux efficaces, économiques et respectueux de l’environnement ».

“L'idée est née à l'Université de Cambridge et, entre plusieurs groupes du Royaume-Uni, France, Ukraine et Euskal Herria, nous avons trouvé des puces électroniques, des mémoires informatiques et un matériau approprié pour refroidir tous ces types d'applications de microélectronique. Technologiquement, il n’y aurait aucun obstacle à l’utilisation de réfrigérateurs, congélateurs… mais économiquement cela ne vaut pas la peine pour leur taille», a souligné Hueso.