Spin, magnétisme et cellules : l’électronique de spin au service de la biologie

Aux petites échelles, les matériaux magnétiques présentent des propriétés différentes de celles observées pour des tailles macroscopiques, ouvrant le champ à une nouvelle électronique ; l’électronique de spin. Là où l’électronique classique utilise la
charge des électrons, l’électronique de spin apporte un degré de liberté supplémentaire en manipulant également le moment magnétique de l’électron; le spin. Démontrée expérimentalement en 1988 indépendamment par Albert Fert et Peter Grünberg, lauréats en 2007 du prix Nobel de Physique pour cette découverte, l’électronique de spin est aujourd’hui très largement utilisée dans les disques durs d’ordinateurs, les mémoires magnétiques mais également pour de nouveaux types de capteurs.

En effet, les propriétés fondamentales à petite échelle de cette électronique magnétique permettent de faire des mesures très précises spatialement, temporellement et ce pour des champs magnétiques de très faible intensité.  Les capteurs de champ magnétique exploitant ces propriétés sont de plus en plus utilisés dans des domaines grand public, comme l’automobile pour l’aide à la conduite, pour identifier des positions, des vitesses de rotation ou encore mesurer des courants électriques.

Ils apportent aussi de nouvelles opportunités pour sonder les propriétés du vivant. Il est ainsi possible de détecter des cellules dans de très faibles volumes, ou encore de mesurer les rythmes cardiaques, musculaires ou neuronaux à différentes échelles des structures étudiées.

Dans cet exposé, je présenterai les principes de l’électronique de spin pour leur application en magnétométrie et illustrerai son utilisation pour les mesures magnétiques biologiques.

Mardi 25 septembre 2018
12h15 - Le Diapason
Campus de Beaulieu, Allée Jules Noël, 35000 Renne

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