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De minuscules capteurs magnétiques promettent d'incroyables révélations et enseignements
 
Le 08-01-2020

Il y a beaucoup à apprendre de ce qui est visible à l'œil nu mais les outils et les progrès techniques ont considérablement élargi notre champ de vision. Préparez-vous à une révélation car des scientifiques financés par l'UE lancent un microscope à effet tunnel pour l'imagerie magnétique non invasive des matériaux à une résolution inégalée.

Les observations et l'expérimentation nous informent sur le monde physique qui nous entoure. Des télescopes aux microscopes à force atomique (AFM), les instruments révèlent la magie qui se produit trop loin ou à trop petite échelle pour pouvoir être observée autrement.

Aujourd'hui, des chercheurs européens de Qnami, une start-up suisse, ont développé des nanocapteurs quantiques novateurs. Les nanocapteurs permettent la "visualisation" d'échantillons de manière non invasive à la plus haute résolution spatiale disponible sur le marché. Le financement par l'UE du projet NanoMAGIQ a donné une connaissance du marché, aidant l'équipe à se positionner pour des financements supplémentaires, une optimisation de la technologie et un lancement de produit.
Les diamants sont les meilleurs amis du capteur quantique

Selon Mathieu Munsch, PDG de Qnami et coordinateur du projet, "contrairement à l'informatique quantique qui impose de minimiser l'influence de l'environnement (par exemple, en travaillant sous vide à des températures cryogéniques), la détection quantique utilise l'extrême sensibilité des systèmes quantiques à leur environnement pour effectuer des mesures très précises".

En se basant sur le travail pionnier du Laboratoire de détection quantique du Département de physique de l'Université de Bâle, Qnami s'est concentré sur une technologie unique de détection quantique à l'aide de centres azote-lacune (nitrogen-vacancy, NV) du diamant, de minuscules défauts qui peuvent piéger un électron unique. Une manipulation et une mesure précises de l'état d'un électron unique permettent de réaliser des mesures extrêmement sensibles des champs électriques et magnétiques.

En utilisant des procédés de micro-fabrication standard, Qnami fonctionnalise et coupe les diamants pour créer des capteurs magnétiques quantiques. M. Munsch explique: "En intégrant les capteurs quantiques dans un AFM, nous pouvons obtenir des images d'extrêmement haute résolution d'échantillons en combinant la topographie et le paysage magnétique. Aujourd'hui, notre résolution latérale est d'environ 50 nm et nous avons pour objectif d'atteindre une résolution de 10 nm." Autrement dit, sa résolution n'est pas loin de vous permettre de distinguer votre ADN, qui fait environ 2,5 nm de diamètre.
Les nanocapteurs magnétiques attirent l'attention

Selon M. Munsch, "outre le fait qu'elle propose la plus haute résolution spatiale du marché, la solution d'imagerie magnétique de Qnami est non-invasive, permettant aux scientifiques d'étudier les matériaux les plus fragiles et les designs les plus délicats avec un niveau de détail inégalé". En outre, des valeurs exactes sont extraites de manière simple, donnant des résultats quantitatifs reproductibles.

Les ingénieurs et les scientifiques qui travaillent dans la spintronique sont les premiers à adopter cette technologie. M. Munsch explique: "Tous les disques durs depuis les années 1990 utilisent la technologie spintronique. Demain, cela pourrait être le cas pour toutes les puces informatiques. Notre objectif est de soutenir ces ingénieurs et scientifiques avec des informations uniques et quantitatives sur leurs appareils afin qu'ils puissent créer, concevoir et livrer l'électronique du futur. Notre collaboration avec Horiba pour développer le premier prototype va dans ce sens."

Qnami se prépare à une pénétration rapide du marché, planifiant une poursuite de son expansion en 2020. L'entreprise va recruter du personnel pour des postes dans l'ingénierie, les ventes, le marketing, le développement commercial notamment et encourage fortement les femmes à postuler.

M. Munsch conclut: "Avec NanoMAGIQ, nous avons mis en place un projet avec des objectifs ambitieux. Les interactions avec nos futurs clients ont été extrêmement riches et nous ont aidé à façonner nos idées au-delà de ce que nous avions prévu et nous confirment dans notre conviction que nous répondons à une demande importante." Préparez-vous à la vague quantique et à des révélations sur les matériaux et les dispositifs jadis inimaginables.

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