Un programme d’envergure sur la spintronique pour un numérique frugal, agile et durable - CultureSciences de l'Ingénieur

Un programme d’envergure sur la spintronique pour un numérique frugal, agile et durable

Mariage entre électronique et magnétisme, la spintronique est utilisée dans de nombreux dispositifs numériques comme les mémoires MRAM que l'on retrouve dans les ordinateurs. La spintronique utilise le spin (moment magnétique) des électrons pour les manipuler dans les circuits.

La croissance du monde numérique a un coût environnemental qui ne peut plus être ignoré : à l'horizon 2030, les prévisions tablent sur 20 à 30% de la consommation mondiale d'électricité sera dû au le numérique. Le changement nécessaire doit placer la frugalité énergétique des futurs dispositifs électroniques comme critère majeur de performance, au même titre que la puissance de calcul, la vitesse, la miniaturisation ou le coût.

La spintronique est porteuse de solutions. Elle offre des fonctionnalités accrues par rapport à l'électronique traditionnelle, en exploitant le spin de l'électron en plus de sa charge, associée à une faible consommation d'énergie grâce à la nature non volatile du magnétisme. Bien qu’encore considérée comme émergente, la spintronique a révolutionné le stockage des données et les technologies de capteurs au cours des dernières décennies. Elle propose aujourd'hui plusieurs voies pour le développement de nouveaux composants, pour des dispositifs très peu énergivores, reconfigurables et intégrables. Par exemple, les systèmes hybrides spintroniques-CMOS et les capteurs spintroniques s’intègrent désormais dans des domaines tels que l'Internet des objets (IoT), l'intelligence artificielle (IA), le stockage dans le cloud ou encore la communication dans les réseaux du futur.

Le Programme Équipement Prioritaire de Recherche (PEPR) exploratoire SPIN de France 2030, piloté par le CEA et le CNRS, associera notamment les Universités Grenoble-Alpes, Paris-Saclay et Lorraine afin de structurer et dynamiser la communauté spintronique française, les industriels et les start-ups. Du fait de son fort potentiel dans de nombreux domaines du numérique, le PEPR SPIN nouera d’étroites collaborations avec le PEPR Electronique démarré en 2022, et également avec les PEPR Technologies quantiques, Réseaux du futur, Matériaux émergents et Intelligence artificielle.

Cinq projets ont déjà été lancés en novembre dernier :

• CHIREX : Au-delà du CMOS avec des textures chirales
• TOAST : Vers une technologie THz basée sur le spin
• SWING : Ondes de spin pour le traitement avancé de signaux
• SPINCOM : Spintronique radiofréquence pour des solutions de communication intelligente
• ADAGE : Détection magnétique de nouvelle génération

Leur mise en œuvre s’appuiera sur un réseau d’infrastructures de recherche haut de gamme, accessibles à toute la communauté, que le PEPR SPIN contribuera à renforcer dans trois projets transverses :

• SPINMAT : Matériaux avancés pour la spintronique
• SPINCHARAC : Equipement de caractérisation avancée
• SPINTHEORY : Théorie et modélisation muti-échelle

► Voir le communiqué de presse sur le site du CNRS :