Bernard Dieny
Etablissement d’accueil : CEA
Laboratoire : SPINTEC (CNRS/CEA/UJF)
Appel à projets : Advanced (PE7)
Nom du projet : HYMAGINE – Composants et systèmes hybrides CMOS/magnétiques pour l’électronique embarquée économe en énergie, non volatile et reprogrammable.
Montant : 2.5 millions d’euros
Description :
L’électronique de spin fusionne le magnétisme et l’électronique (Prix Nobel 2007).
Outre son intérêt fondamental, il a trouvé des applications dans les disques durs (1998) et dans les mémoires autonomes non volatiles (MRAM, sur le marché depuis 2006).
Les MRAM intègrent des composants CMOS avec des jonctions tunnel magnétiques (MTJ).
Le PI et son équipe sont convaincus qu’en plus des MRAM, cette technologie hybride CMOS/MTJ peut apporter une approche totalement nouvelle dans la conception des appareils électroniques.
La plupart des dispositifs CMOS tels que les microprocesseurs sont basés sur l’architecture Von Neumann dans laquelle la logique et les mémoires sont des composants séparés.
L’ensemble unique de caractéristiques combinées au sein des MTJ : cyclabilité, vitesse de commutation, évolutivité, permet de concevoir de nouveaux systèmes électroniques dans lesquels la logique et la mémoire sont intimement combinées dans des composants logiques non volatils (CPU non volatil).
De tels systèmes auraient des avantages remarquables en termes d’économies d’énergie, de vitesse de communication logique-mémoire, de reprogrammabilité ultra-rapide, de compacité, de simplicité de conception.
L’objectif de ce projet est de jeter les bases de cette approche novatrice, qui nécessite d’aborder des questions à la fois fondamentales et plus appliquées.
Les enjeux de base concernent l’amélioration et la fiabilité des matériaux spintroniques, la maîtrise de la vitesse et de la cohérence des commutations d’aimantation, le développement d’outils d’interprétation quantitative des propriétés MTJ et la conception de dispositifs hybrides CMOS/MTJ.
Les objectifs appliqués sont la conception, la construction et le test de quelques dispositifs illustratifs démontrant les avantages exceptionnels de cette technologie.
Une autre consiste à établir une feuille de route internationalement reconnue pour cette logique non volatile.
En cas de succès, son impact sur l’industrie européenne de la microélectronique et du magnétisme pourrait être énorme.