Alors vous pensez que les disques durs sont ennuyeux ? Il est temps de devenir réel

James McKenzieexplique pourquoi le magnétisme est si important pour les entreprises basées sur la physique

En 2022, je me suis présenté aux élections au groupe magnétisme de l'Institut de Physique (IOP), car je pense toujours que la meilleure façon de s'impliquer dans quoi que ce soit est simplement de s'impliquer. Je n'avais rejoint le groupe que l'année précédente après avoir commencé à travailler dans une entreprise spécialisée dans les matériaux magnétiques permanents. Même si je ne connaissais pas grand-chose du groupe, j’ai été – à ma grande surprise – élu.

Le groupe de magnétisme est l'un des plus grands groupes d'intérêt spécial de l'IOP et organise, entre autres, une conférence annuelle réussie et largement suivie, qui s'est tenue cette année à Manchester en avril. La réunion a couvert des sujets allant de la spintronique, de la physique 2D, des murs et dynamiques de domaines aux vortex, aux skyrmions, à la physique topologique et à l'informatique intelligente. Il couvrait également un large éventail de matériaux allant des systèmes biologiques et organiques aux glaces de spin, en passant par les supraconducteurs et les magnétocaloriques.

Mais le groupe de magnétisme de l'IOP n'est pas le seul organisme britannique impliqué dans ce domaine : il existe également la UK Magnetics Society (UKMagSoc), dont l'entreprise pour laquelle je travaille est membre corporatif. Les activités de UKMagSoc chevauchent dans une certaine mesure celles de l'IOP, mais la société se concentre davantage sur l'application et la commercialisation d'aimants, tels que des machines électriques, des instruments et des disques durs. La société compte cependant également des membres individuels – en fait, en juin, j'ai assisté à un événement conjoint IOP/MagSoc au siège de l'IOP à Londres, où des intervenants ont exposé les défis des cinq ou dix prochaines années sous une forme magnétique. matériaux et appareils.

Pour un nouveau venu comme moi, la réunion a été un aperçu très utile du magnétisme et j'ai finalement découvert grâce à une conférence de Thorsten Hesjedal de l'Université d'Oxford ce qu'est réellement un skyrmion. Il s'agit d'un défaut topologique tourbillonnant de taille nanométrique dans un mince film magnétique qui pourrait fournir une nouvelle forme de mémoire informatique. Les Skyrmions pourraient, j'ai appris, être particulièrement utiles dans l'espace où la mémoire informatique conventionnelle peut facilement être corrompue par le rayonnement cosmique.

Il y a également eu d'excellentes discussions directement intéressantes pour mon travail quotidien sur divers aspects de la conception de moteurs et de machines électriques, par John Reeve du fabricant de variateurs FluxSys Ltd, par Dean Evans de la société de moteurs et générateurs NEMA et par Juliette Soulard du Warwick Manufacturing Group. . Une conférence de Robert Hicken, physicien de la matière condensée de l'Université d'Exeter, m'a particulièrement intéressée. Il a examiné les défis liés à la réponse à la demande toujours croissante de stockage de données, un sujet dont j'ai parlé en décembre 2020.

Vous avez certainement entendu parler de la loi de Moore qui – comme je l'ai mentionné dans un autre article récent – ​​stipule que le nombre de transistors sur une puce électronique double environ tous les deux mois. Il porte le nom de feu Gordon Moore, le co-fondateur d'Intel qui a inventé le concept en 1965. Cependant, Hicken a introduit un concept connexe qui était nouveau pour moi, à savoir que la densité de stockage des données sur des supports magnétiques (comme les disques durs) devrait augmenter à un rythme d'environ 40 % par an.

La demande de stockage de données va certainement augmenter à long terme et des entreprises comme Seagate, Toshiba et Western Digital feront tout ce qu'elles peuvent pour répondre à cette énorme demande.

Connue sous le nom de « loi de Kryder », elle porte le nom de Mark Kryder, ancien directeur de la technologie chez le fabricant de disques durs Seagate. Kryder, titulaire d'un doctorat en physique, a évoqué cette notion pour la première fois dans un article du Scientific American en 2005. Malheureusement, la loi de Kryder a eu moins de succès que la loi de Moore, car la croissance de la densité de stockage sur les matériaux magnétiques n'a augmenté que de 15 % au cours des années 2000. cinq ans se terminant en 2014.

Même si la prédiction audacieuse de Kryder ne se réalisait pas, la demande de stockage de données va certainement augmenter à long terme et des sociétés comme Seagate, Toshiba et Western Digital – qui fabriquent ensemble 80 % de tous les disques durs (HDD) dans le monde – feront tout ce qu’ils peuvent pour répondre à l’énorme demande. D’une valeur de 35 milliards de dollars par an en 2021 selon un rapport de Future Market Insights, le marché du stockage de données devrait atteindre 80 milliards de dollars d’ici 2029.