Les ordinateurs classiques utilisent des valeurs binaires (0/1) pour fonctionner. Au contraire, nos cellules cérébrales peuvent utiliser beaucoup plus de valeurs pour fonctionner, ce qui nous rend plus économes en énergie que les ordinateurs. C’est pourquoi les scientifiques s’intéressent à cette informatique neuromorphique (semblable à un cerveau) étonnante et complexe. Des physiciens de l'Université de Groningue (Pays-Bas) ont utilisé un oxyde complexe pour développer des éléments comparables aux neurones et aux synapses du cerveau en utilisant les spins, une propriété magnétique des électrons. Comme nous le savons, les ordinateurs peuvent effectuer des calculs simples beaucoup plus rapidement que les humains, notre cerveau surpasse les machines au silicium dans des tâches telles que la reconnaissance d’objets. De plus, notre cerveau consomme moins d’énergie que les ordinateurs. Cela peut en partie s'expliquer par la façon dont notre cerveau pratique, affiche et exécute de multiples fonctions. Comme on dit qu'un ordinateur utilise un système binaire (avec des valeurs 0 ou 1), les cellules cérébrales ont la capacité de fournir davantage de signaux analogiques avec une gamme de valeurs. Le fonctionnement de notre cerveau peut être simulé par ordinateur, mais l’architecture de base reste basée sur un système binaire. Les scientifiques cherchent donc des moyens d’étendre cela et de développer une sorte de matériel qui ressemble davantage au cerveau, mais qui interagit également avec les ordinateurs normaux.
Une idée est de maintenir les bits magnétiques qui peuvent avoir des états moyens, explique Tamalika Banerjee, professeur de spintronique des matériaux fonctionnels à l'Institut Zernike pour les matériaux avancés de l'Université de Groningue, qui travaille sur la spintronique, qui utilise une propriété magnétique. d'électrons, appelés araignées, pour transporter, manipuler et stocker des informations. Dans cette étude, sa doctorante Anouk Goossens, première auteure des travaux, a créé des films minces à partir d'un métal ferromagnétique, appelé oxyde de ruthénate de strontium, SRO, qui a été cultivé sur un substrat d'oxyde de titane et de strontium. Le film mince résultant contenait des domaines magnétiques perpendiculaires au niveau du film. Ceux-ci peuvent être modifiés plus efficacement que les domaines magnétiques dans le plan, comme l'explique Goossens. En adaptant les conditions de croissance, il est possible de contrôler l'orientation du cristal dans l'ORS. Les domaines magnétiques ont été créés à l'aide d'autres techniques, mais nécessitent généralement des structures en couches complexes.
Les domaines magnétiques peuvent être modifiés à l'aide d'un courant traversant une électrode de platine au-dessus du SRO. Si les domaines magnétiques sont parfaitement alignés perpendiculairement au film, ce changement est déterministe de telle sorte que tout le domaine va changer. Cependant, si les domaines magnétiques sont légèrement inclinés, la réponse est probable car tous les domaines ne sont pas identiques et des valeurs intermédiaires se produiront si seulement une partie des cristaux du domaine a changé.
