« Nous cherchons à corriger l’augmentation inquiétante de l’énergie dépensée par le numérique »

Albert Fert, prix Nobel de physique en 2007, est professeur émérite à l’Université Paris-Saclay. Depuis fin 2023, il travaille dans le laboratoire qui porte son nom, réunissant le CNRS, Thales et l’Université Paris-Saclay. En 1988, il découvre la magnétorésistance géante grâce aux nanotechnologies émergentes.

Votre découverte de la magnétorésistance géante (GMR), qui a donné naissance à la spintronique, a-t-elle des implications pour le grand public ?

La première génération d’applications de la magnétorésistance géante, dans les années 1990, a été la création de capteurs magnétiques. Vous les avez dans le moteur de votre voiture et la boussole de mon téléphone portable en fait partie. Et depuis 1997, les disques durs utilisent la lecture GMR, ce qui a permis de multiplier par 1 000 environ la capacité des disques durs. Ces disques GMR ont fortement stimulé le développement des datacenters, qui stockent d’énormes quantités d’informations pour le cloud ou encore l’IA. Quant aux puces à mémoire magnétique spintronique, elles sont utilisées depuis leur première génération en 2006 pour l’avionique et le spatial.

Quels sont les autres bénéfices de votre découverte ?

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 à corriger cette explosion des dépenses énergétiques grâce au développement de composants spintroniques à faible consommation énergétique, de GMR.

Ce sont les composants dits STT-RAM. (faisant référence à Spin Transfer) apparues sur le marché en 2017 et qui commencent à être introduites pour remplacer les composants en silicium de l’électronique conventionnelle – la RAM – consomment beaucoup moins d’énergie. Les montres connectées utilisent la STT-RAM pour leur connexion GPS. Et nous préparons les prochaines générations de composants encore plus performants. Dans le cadre du programme France 2030, le plan PEPR Spin a pour thème « Des innovations spintroniques pour un numérique frugal, agile et durable ».

Vous avez été membre du conseil consultatif d’orientation stratégique du projet européen « Graphene Flagship ». Qu’est-ce que cela a conduit à l’économie réelle ?

Ce programme a principalement abouti à des matériaux composites combinant du graphène ajouté (le graphène étant une couche monoatomique de carbone) à d’autres matériaux, soit pour augmenter la conductivité thermique du matériau en avionique, soit pour des applications telles que les filtres, l’eau ou l’air. L’initiative Grapes Spearhead a également développé une cellule solaire haute performance utilisant du graphène. Les batteries pour véhicules électriques utilisent également du graphène pour sa plus grande conductivité et sa meilleure endurance. Il existe d’autres retombées, comme dans le domaine biomédical avec des capteurs de signaux cérébraux ou encore des capteurs de diagnostic.

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