Albert Fert, lauréat du prix Nobel de physique en 2007, a révolutionné le monde de l'électronique avec sa découverte de la magnétorésistance géante (GMR) en 1988. Cette avancée majeure a donné naissance à la spintronique, un domaine qui exploite le spin des électrons pour créer des dispositifs électroniques plus performants et économes en énergie.
La GMR a rapidement trouvé des applications concrètes dans notre vie quotidienne. Dès les années 1990, elle a permis le développement de capteurs magnétiques utilisés dans les moteurs de voitures et les boussoles de téléphones portables. En 1997, son intégration dans les disques durs a multiplié par mille leur capacité de stockage, donnant un coup de pouce significatif au développement des centres de données essentiels pour le cloud computing et l'intelligence artificielle.
Les puces spintroniques de mémoire magnétique, issues de cette découverte, sont utilisées depuis 2006 dans l'avionique et le spatial. Plus récemment, les composants STT-RAM (Spin-Transfer Torque Random Access Memory) ont fait leur apparition sur le marché en 2017. Ces dispositifs à basse consommation d'énergie commencent à remplacer les composants silicium traditionnels dans certaines applications, comme les montres connectées pour leur connexion GPS.
Face à l'augmentation inquiétante de la consommation énergétique du numérique, qui pourrait bientôt atteindre 20% de la production mondiale d'électricité, la communauté scientifique travaille sur le développement de composants spintroniques encore plus économes. Le programme France 2030, à travers le plan PEPR Spin, vise à créer des "Innovations spintroniques pour un numérique frugal, agile et durable".
Parallèlement à ses travaux sur la spintronique, Albert Fert a également contribué au projet européen "Graphene Flagship". Ce programme a abouti à des applications concrètes du graphène, un matériau bidimensionnel aux propriétés exceptionnelles. Des matériaux composites intégrant du graphène ont été développés pour améliorer la conductivité thermique en avionique ou créer des filtres performants pour l'eau et l'air.
Le graphène trouve également des applications dans le domaine de l'énergie renouvelable, avec le développement de cellules solaires à haute performance. Dans l'industrie automobile, il est utilisé pour améliorer les batteries des véhicules électriques, offrant une meilleure conductivité et une endurance accrue.
Le domaine biomédical bénéficie aussi des avancées liées au graphène, avec la création de capteurs de signaux cérébraux et de dispositifs de diagnostic innovants. Ces applications pourraient révolutionner notre compréhension et notre traitement des troubles neurologiques.
"Alors que l'on assiste à l'augmentation inquiétante de l'énergie dépensée par le numérique, avec bientôt 20 % de la production mondiale d'électricité, notre communauté scientifique cherche plutôt à corriger cette explosion de dépense d'énergie par le développement de composants spintroniques à basse consommation d'énergie, issus de la GMR."
Les travaux d'Albert Fert et de ses collègues continuent d'ouvrir de nouvelles perspectives pour un avenir technologique plus durable et performant. La spintronique et les applications du graphène promettent de transformer de nombreux secteurs, de l'électronique grand public à la médecine, en passant par les énergies renouvelables et l'industrie automobile.