C’est au cœur de l’écosystème grenoblois, connu pour son tissu de chercheurs et d’industriels spécialisés dans les semi-conducteurs, que le CEA a choisi d’établir une nouvelle ligne pilote. Objectif : développer les premières applications industrielles d’un nouveau champ qui vise à rendre l’électronique plus « verte ».
La spintronique au CEA de Grenoble
Peu connue du grand public, la spintronique est au cœur de cette nouvelle ligne pilote académique installée au CEA de Grenoble. Elle vise à développer de nouvelles générations de composants pour le stockage de données, les capteurs basse-consommation, l’IA frugale ou l’internet des objets.
Déjà reconnu pour son positionnement dédié à l’industrie des semi-conducteurs, à travers notamment son institut de recherche spécialisé du CEA Leti, le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) de Grenoble vient d’investir, aux côtés du CNRS et de l’Université Grenoble Alpes (UGA), 11,5 millions d’euros dans une nouvelle ligne pilote dédiée à la fabrication des matériaux spintroniques avancés.
Des promesses pour l’avenir
Son nom n’est pas encore connu du grand public, mais la spintronique pourrait bien, d’ici cinq à dix ans, faire une entrée plus remarquée dans les ordinateurs, les calculateurs dédiés à l’IA, ou encore les objets connectés. Ce domaine naissant incarne « le mariage entre l’électronique et le magnétisme », déjà utilisé dans les mémoires magnétiques non volatiles (MRAM).
Mise en lumière par les travaux des chercheurs Albert Fert et Peter Grünberg, la spintronique utilise le mouvement des électrons et les propriétés de rotation des particules (appelée « spin ») pour générer des phénomènes nouveaux et améliorer les performances des composants électroniques.
« La spintronique incarne le meilleur des deux mondes entre l’électronique et ses nombreuses fonctionnalités, et le magnétisme, qui peut apporter des avantages en matière de consommation énergétique, puisqu’elle ne consomme aucune énergie en mode veille », explique Ioan Lucian Prejbeanu, directeur du laboratoire Spintec.
Conquérir de nouvelles applications industrielles
Déjà employée dans les têtes de lecture des disques durs, la spintronique se faisait remplacer par l’essor des disques SSD. Cependant, avec l’essor du stockage dans le cloud et les besoins en IA, ses propriétés reviennent au premier plan. « Plus de la moitié du stockage réalisé dans le cloud est déjà effectuée avec un disque dur magnétique reposant sur de la spintronique », rappelle Ioan Lucian Prejbeanu.
La nouvelle ligne pilote proposée par le CEA de Grenoble permettra aux chercheurs et aux industriels d’accéder à des équipements collaboratifs dédiés au dépôt de couches minces et à la gravure.
Innovations et collaborations
L’idée est de combler le gap entre la recherche scientifique sur la spintronique et sa mise à échelle industrielle, avec la création de démonstrateurs. Des start-up incubées au CEA, comme Crocus Technology et Nellow, et d’autres grands industriels participeront à cette initiative.
« Les plus grands acteurs comme Samsung, Intel, TSMC, GlobalFoundries ont déjà tous des programmes de recherche et développement autour des mémoires magnétiques. L’Europe n’a peut-être pas perdu la guerre puisque les solutions très innovantes reposent sur de nouvelles architectures à créer », ajoute Ioan Lucian Prejbeanu.
Un financement académique collaboratif
Cette ligne pilote, qui comprend deux équipements phares (un système de dépôt de couches minces unique en France et un équipement de gravure plasma spécifiquement conçu pour traiter les matériaux magnétiques utilisés en spintronique), a été financée dans le cadre d’aides publiques issues du contrat de plan État-Région (CPER) et du FEDER Auvergne-Rhône-Alpes, ainsi que d’autres programmes de recherche.
