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Le Monde selon la Physique (Physics world) mai 2015 -4 ème partie

Publié le 28 mai 2015 par 000111aaa

« Tu ne nous donnes, dans cette série, que des articles  qui intéressent seulement  des physiciens expérimentateurs (  « Ceux du  terrain « !) !!! Pourrais-tu, de temps en temps , t’élever  un peu « au-dessus  de la paillasse et des mesures » et nous proposer matière à  science fondamentale  ,OLIVIER,,, ? »Est-ce ma faute à moi  si le magazine  de suivi dont je pars   me donne  des  publications venant   surtout des laboratoires et non de grandes « envolées  théoriques » ????

J’aimerais pouvoir d’ailleurs vous rappeler que la physique et la cosmologie ont besoin de ces recherches quasi technologiques  et que l’ argent va à l’argent et aux brevets possibles ……Ça vous parait trivial et même sordide ? …… « Look sometimes a little bit  ,about  the smell of your money ! » …me disent-ils quelquefois  là-bas , quand je suis de l’autre côté de l’Océan!

Aujourd’hui  donc TROIS abstracts et une  semi- traduction prévue la prochaine fois   pour vous faire plaisir !

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1 :


Spin currents endure at room temperature in germanium

1 comment

Magnetic measurement could boost the fortunes of spintronics

Illustration of a flipped spin in a spin current

Spin flip: spin–orbit interactions will rotate spins

Les « courants de spin » des électrons pourraient voyager sur  plus d'un demi-micron  de distance dans du germanium à la température ambiante, selon des chercheurs au Japon et au Royaume-Uni.  Les physiciens sachant déjà que le germanium est un bon conducteur de spins à très basse température, ce travail  serait alors  la meilleure mesure encore réalisée  de sa capacité à transporter des  spin à température ambiante. Les résultats suggèrent que le germanium   rendrait  l'utilisation du moment magnétique de spin de l'électron utile  pour stocker et traiter des informations.

Je  rappelle que d’une manière  imagée, une particule possédant un spin serait comme  un minuscule aimant qui aurait « droit » à 2 positions : spin up ou spin down . Quand on lui applique un champ magnétique approprié, le spin de l’électron bascule d’une orientation à l’autre….Un courant électrique traversant par exemple  un matériau ferromagnétique va voir sa proportion d'électrons spin down et spin up se modifier. On dit que ses électrons sont polarisés en spin. Un second matériau ferromagnétique traversé par ce courant polarisé en spin exercera une résistance différente selon la polarisation du courant et l'orientation de l'aimantation du matériau. Une mesure de la résistance électrique  permet de lire l'information que le spin des électrons possède. De  ce fait, on arrive à inscrire une information dans le spin des électron

Voilà le principe de base de la  spintronique

.Cependant, les dispositifs pratiques  de spintronique se sont avérés être très difficiles  à  construire, parce que le  spin de l'électron ne voyage pas très loin dans la plupart des matériaux et donc l'information est rapidement perdue. Le principal défi est de surmonter un effet bien connu en physique appelé «l'interaction spin-orbite". Quand   un électron se déplace à travers un matériau, les mouvements relatifs des atomes chargés positivement créent des champs magnétiques qui ont tendance à faire tourner son spin . Dans la plupart des matériaux, il en résulte une destruction rapide d'un courant de spin à travers de très courtes distances. Heureusement, certains semi-conducteurs déjà utilisés dans l'électronique -  silicium et de germanium - ont des interactions spin-orbite très faibles, et donc beaucoup d'efforts ont été faits pour  en étudier les propriétés

Sergei Dushenko de l'Université d'Osaka, Masashi Shiraishi l'Université de Kyoto et ses collègues ont utilisé une technique micro-ondes   dite "spin-pompage" pour réussir à  injecter un courant de spin dans du germanium

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Ref : Experimental Demonstration of Room-Temperature Spin Transport in n -Type Germanium Epilayers

S. Dushenko, M. Koike, Y. Ando, T. Shinjo, M. Myronov, and M. Shiraishi

Phys. Rev. Lett. 114, 196602 – Published 13 May 2015

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Mon commentaire :Favorable bien entendu puisque le développement de la spintronique est  dû en partie à un français Albert Fert  , spécialiste de physique de la matière condensée  ,professeur  à  ORSAY  ( et fils d’un de mes anciens  profs de physique ) ; la découverte de la magnétorésistance géante (GMR)a révolutionné la technologie de lecture des disques durs et ouvert la voie vers leur miniaturisation et implémentation dans l’électronique nomade……etc.  Mais ce n’est pas ma spécialité !

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2 :computing


Nanomachine pumps molecules 'uphill'

New molecular machine is inspired by those found in nature

Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">
Schematic of the molecular pumping operation over two cycles

Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Nature Nanotechnology)">Running rings: how the molecular machine works

Une nouvelle pompe  capable de pomper de petites molécules grâce  à  un gradient d’énergie a  vient d’être développée  par des chercheurs de la Northwestern University aux États-Unis. La nouvelle pompe ressemble a beaucoup de  pompes à  protéines existantes  dans les cellules vivantes, et pourrait être utilisée pour concevoir des machines moléculaires artificielles semblables à celles  trouvée s dans la nature. Ces machines pourraient s’avérer être  importantes pour une gamme d'applications, y compris pour  les muscles synthétiques, de minuscules robots de moteurs et  des mécaniques avancés.

Les machines moléculaires sont omniprésentes dans la nature et ont évolué au fil des milliards d'années pour exploiter l'énergie de la lumière du soleil  dans les  réactions chimiques complexes du vivant . Elles sont constituées d'assemblages complexes de protéines qui sont responsables de toute une série de procédés dans les organismes vivants, tels que le transport d'ions, la synthèse d'ATP et la division cellulaire. les muscles sont commandés en effet, par le mouvement coordonné de milliers de ces machines.

"Notre nouvelle pompe moléculaire est, en un sens, une réminescence des  pompes  à  protéines  dans nos cellules, c’est à dire  des composants vitaux de la vie impliqués dans le transfert d'énergie de la nourriture à la forme compatible avec nos cellules», explique Paul McGonigal, qui fait partie de l'équipe de Fraser Stoddart à la Northwestern. «Nous avons conçu une petite molécule relativement simple qui peut aussi conduire un système loin de l'équilibre par  l'énergie chimique des réactions redox."

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Mon commentaire : je n’ai pas de compétence particulière  en biologie cellulaire ;l article est présenté dans Nature Nanotechnology

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3 :


New maze-like beamsplitter is world's smallest

Device could be used for "light-speed" photonic computing

 May 25, 2015

View of the new beamsplitter

Photonic Tetris? View of the maze-like beamsplitter

Un diviseur de faisceau lumineux  ultra-compact - le plus petit dans le monde - a été conçu et fabriqué par des chercheurs américains. En utilisant un algorithme nouvellement développé, l'équipe a construit le plus petit diviseur de faisceau de polarisation intégrée à ce jour, ce qui pourrait permettre à des ordinateurs et des appareils mobiles de l'avenir  de  fonctionner des millions de fois plus vite que les machines actuelles.

Les séparateurs divisent les  ondes lumineuses en deux canaux distincts d'informations, et  cela sera crucial pour le développement de ce qu'on appelle des puces photoniques de silicium qui calculent et  véhiculent des données  à l'aide de la lumière a la place d’  électrons. «La lumière reste  la chose la plus rapide que  vous puissiez  utiliser pour transmettre des informations», explique Rajesh Menon, ingénieur électrique et informatique à l'Université de l'Utah. "Mais cette information doit être convertie en électrons quand elle arrivera  à votre ordinateur portable. Et dans cette conversion, vous  allez ralentir les choses. Ma vision est de tout faire avec  la lumière."

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Mon commentaire :  C’est une avancée technologique utile ; la recherche  est publiée  dans  Nature Photonics

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a suivre 


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