Interview de Julius Hohlfeld, chercheur à l’institut Jean Lamour et titulaire de la chaire PLUS à propos de lui et de leurs recherches au sein de la chaire.
Quels temps forts en tant que titulaire de la chaire PLUS retenez-vous depuis votre arrivée ?
Je dois dire qu’il y a eu plusieurs moments forts. Tout d’abord, j’ai été chaleureusement accueilli par une équipe très enthousiaste et compétente, à savoir l’équipe “Spintronique et nanomagnétisme” de l’Institut Jean Lamour. J’ai pu bénéficier de leur expertise en matière de croissance des matériaux et de caractérisation magnétique. En effet, le “TUBE Daum” est un outil formidable pour élaborer et caractériser de nouveaux matériaux et les Centres de Compétence de l’IJL comme celui de MINALOR et celui du Magnétisme permettent d’étudier et de fabriquer des dispositifs. Depuis mon arrivée, j’ai participé à plusieurs études. Celle que je voudrais partager avec vous est celle pour laquelle nous avons pu créer une impulsion de courant ultra courte qui ne dure que 6 pico-secondes ou 6 10-12 ou un millionième de millionième de seconde, soit 0.000 000 000 001 secondes. Nous avons ensuite utilisé cette impulsion électrique ultra-courte pour commuter un nano-aimant (un très petit point magnétique) ; ce faisant, nous avons pu démontrer que nous pouvions écrire des informations comme on le fait dans une mémoire magnétique avec une impulsion électrique ultra-rapide. L’impulsion électrique étant si courte que la consommation d’énergie est très faible.
Pourriez-vous nous donner des exemples concrets d’application et d’utilisation qui pourraient à terme être envisagés avec cette nouvelle façon d’écrire et de stocker des données (mémoire magnétique) ?
Au cours des quarante dernières années, nous avons assisté à une profonde transformation de notre société, qui laisse une place de plus en plus importante au monde numérique. Le besoin de stockage de l’information ne cesse de croître. Les données numériques générées chaque année dans le monde entier sont désormais comptées en zettaoctets, soit des milliers de milliards de milliards d’octets. Cela équivaut à livrer des centaines de millions de livres de données chaque seconde. Par conséquent, l’explosion de la production de données, nécessitant à la fois des moyens de stockage et d’analyse de plus en plus importants, une utilisation croissante de matériaux (pour certains rares) et toujours plus d’énergie, pose un réel problème en termes d’impact environnemental. En 2017, la consommation énergétique annuelle des centres de données américains (centres de stockage) correspond à la production de 34 centrales électriques géantes, soit 500 mégawatts (1 MW = 106 W).
Dans ce contexte, notre travail pourrait avoir une application énorme. En effet, nos études démontrent que nous pouvons stocker des informations beaucoup plus rapidement et avec beaucoup moins d’énergie ! Mais avant de d’obtenir des résultats qui soient exploitables, de nombreux problèmes techniques et financiers doivent être résolus.
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In English :
Julius Hohlfeld, ss holder of the Plus Chair, what are the highlights to remember since your arrival ?
I have to say that there’s been several highlights. First I have been warmly welcome by a very enthusiastic and competent team namely the « Spintronic and Nanomagnetism » team at Institut Jean Lamour. I have been able to benefit from their expertise in terms of material growth and Magnetic characterization. Indeed the « TUBE Davm » is an amazing tool to elaborate and characterize new materials and the Competence Center at IJL like MINALOR and Magnetism allow study and fabricate devices. Since my arrival, I have been involved in several studies. The one that I would like to share with you is the one for which we were able to create an ultra short current pulse which last only 6 pico-seconds or 6 10-12 or one millionth of one millionth of a second, or 0.000 000 000 001 seconds. Then we used this ultra-short electric pulse to switch a nano-magnet ( a very small magnetic dot) by doing so we were able to demonstrate that we could write information as it is done in some magnetic memory with a ultra-fast electric pulse. Because the electric pulse is so short the energy consumption is very small.
Could you please give us concrete examples of application and use that could eventually be considered with this new way of writing and storing data (magnetic memory) ?
For the past forty years, we have witnessed a profound transformation of our society, which leaves an increasingly important place in the digital world. The need for information storage continues to grow The digital data generated annually around the world is now counted in zettabytes, or thousands of billions of billions of bytes. This is equivalent to delivering hundreds of millions of books of data every second. Consequently, the explosion in the production of data, requiring increasingly important storage and analysis means and, consequently, an increasing use of materials, for some rare, and always more energy, poses a real problem in terms of environmental impact. In 2017, the annual energy consumption of American data centers (storage centers) corresponded to the production of thirty-four giant power plants, i.e. 500 megawatts (1 MW = 106 W)
In this context our work could have huge application. Indeed our studies demonstrate that we can store information much faster and with much less energy ! but before making a real product many technical and financial issue need to be solved.
Thanks to Julius Hohlfeld for answering our questions.
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