La science des matériaux qui n’existent pas

Jorge Íñiguez n’est ni magicien, ni alchimiste, ni voyant. Pourtant il sait prédire les propriétés de matériaux qui n’existent pas (encore). Jorge Íñiguez est chercheur au LIST et travaille avec Intel sur les matériaux ferroïques : une famille de matériaux dont les propriétés se modifient lorsqu’ils sont soumis à des sollicitations – élasticité, magnétisme, électricité, etc.

Créer la troisième génération de puces électroniques

En 2018, le LIST a conclu un partenariat avec le SRC (Semiconductor Research Corporation) et la société Intel, le premier fabricant mondial de semi-conducteurs. L’objectif est de travailler sur des matériaux magnéto-electriques à faible consommation, afin de créer la troisième génération (à partir d’aujourd’hui) de puces électroniques.

Comment ça marche ?

L’état magnétique d’un matériau peut être modifié par un champ magnétique, ce qui permet de modifier les propriétés matérielles et de créer des mémoires magnétiques et autres dispositifs logiques. Or, pour générer un champ magnétique, il faut un courant électrique, ce qui nécessite beaucoup d’énergie et génère de la chaleur. Aussi, il est difficile de le miniaturiser.

L’objectif du projet mené par le LIST et Intel est d’identifier les matériaux qui nous permettent de réduire le voltage à appliquer ainsi que la chaleur générée, et donc consommer moins d’énergie. Pour cela, l’idée est d’utiliser un champ électrique au lieu d’un courant constant.

Des compétences uniques au LIST

Jorge Íñiguez étudie les phénomènes fondamentaux à l'œuvre dans les systèmes physiques, plus particulièrement au niveau des atomes et des électrons. Le tout est fait uniquement par ordinateur : l’expérimentation se fera plus tard, chez le partenaire, en l’occurrence Intel. Le LIST a développé des méthodes de simulation informatisées qui sont très précises, et à une échelle suffisamment grande : « Pour ce type d’innovation, nous sommes uniques », nous raconte Jorge Íñiguez. De fait, Intel a choisi le LIST après la découverte d’un article publié en 2014 par Jorge et ses collaborateurs dans le magazine Nature, l’une des revues scientifiques les plus anciennes et les plus réputées au monde. Encore un bel exemple de l’excellence de nos chercheurs : un véritable atout pour nos partenaires industriels.