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Le spin, aimant quantique

Non seulement l’électron est à la fois un corps et une onde quantique, mais en plus, il porte une sorte de mini-aimant appelé spin.

Ce spin, comme toute propriété quantique, ne peut prendre que certaines valeurs, comme une boussole qui n’aurait droit qu’à certaines directions ! À l’origine du magnétisme, le spin permet aussi de comprendre les liaisons chimiques entre atomes dans la matière. Il est aussi dans les disques durs des ordinateurs ou en imagerie médicale.

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En laboratoire : La spintronique, électronique du futur ?

L’électronique repose actuellement sur la manipulation des charges électriques. Depuis peu, les physiciens parviennent aussi à manipuler le spin des électrons : la spintronique est née. Des têtes de lectures à magnétorésistance géante jusqu’à de nouveaux composants électroniques, elle pourrait révolutionner nos ordinateurs. Elle est développée dans des laboratoires où les expériences mêlent quantique, nanosciences et magnétisme.

Application : Les aimants sont quantiques

Les aimants sont sur nos frigos, dans nos haut-parleurs, nos casques audio, ou dans les disques durs de nos ordinateurs. C’est la quantique qui a permis de comprendre leur fonctionnement. Dans les aimants, ce sont les spins des électrons qui s’alignent tous entre eux et créent le pôle nord et le pôle sud. On sait maintenant manipuler ces spins et fabriquer ainsi des aimants ultra-miniaturisés pour des mémoires magnétiques plus performantes.