Mais avant de remonter dans l'Histoire, il est bon de parler de la physique. On sait depuis longtemps que si on applique un champ magnétique à un matériau magnétique, tel que le fer, par exemple, la résistance de ce matériau change légèrement. Ça veut dire, par exemple, que si on applique un voltage sur un dispositif magnétique et qu'on approche de lui un gros aimant, le courant passant dans le dispositif change. Depuis sa découverte à la fin du dix-neuvième siècle, le meilleur matériau ne présentait qu'un changement est l'ordre de quelques pour cent.
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Or Fert et Grünberg découvrirent que lorsqu’on sandwiche des couches de fer de quelques nanomètres d'épaisseur entre des couches de cobalt, un matériau non-magnétique, l'application d'un champ magnétique pouvait changer la résistance d'un facteur deux, soit environ 20 à 40 fois plus que dans les matériaux traditionnels!
En 1988, le magnétisme était considéré comme un sujet un peu vieillot, mais
la découverte de Fert et Grünberg créa une révolution et les chercheurs se jetèrent sur leur sujet en grand nombre. J'ai vu cette révolution se dérouler en direct, car j'étais alors au baccalauréat en physique et à l'Université de Montréal et j'avais obtenu un stage de recherche dans le groupe de matière condensée (qui étudie les matériaux). Or, le professeur Robert Cochrane travaillait sur les films magnétiques et s'était évidemment intéressé au sujet immédiatement, mettant un de ses étudiants, Robert Morel, qui était dans le bureau à côté du mien au travail sur le sujet. Je me rappelle très bien l'excitation des premières années et la certitude, dès le début, que Fert terminerait avec un prix Nobel.
J'ai eu l'occasion de suivre de loin les développements ultérieurs, car Robert Morel, après avoir terminé sa thèse avec le professeur Cochrane, partit travailler quelques années dans le laboratoire de Fert, qui était alors le haut lieu du magnétisme dans le monde. De plus, Michigan State University, où je fis mon doctorat, avait un groupe de 3 ou 4 professeurs qui travaillaient également dans le domaine. J'ai même eu l'honneur, lors d'une visite à Paris, d'être assis à l'arrière de la voiture de Fert lorsqu'elle se fit emboutir par un camion !
Même si mes propres recherches étaient assez éloignées du magnétisme, j'ai donc gardé un oeil sur ce domaine qui s'est développé à une vitesse jamais vue : en quelques années, cette découverte a quitté le laboratoire pour gagner l'industrie. En effet, avant le milieu des années 1990, IBM faisait déjà des tests afin d'utiliser la magnétorésistance géante dans les têtes de lecture des disques durs afin de pouvoir augmenter la capacité de ceux-ci. Et vers 1997 ou 1998, soit moins de 10 ans après sa découverte, la magnétorésistance géante faisait une entrée fracassante dans l'industrie de l'électronique, permettant de fabriquer des disques durs plus petits et beaucoup plus denses que les précédents. Car en augmentant la sensibilité de la tête de lecture, il est possible de diminuer la taille des bits sur le disque.
L'importance de la magnétorésistance géante ne s'arrête pas à l'industrie du disque dur (même si celle-ci est très importante). Les phénomènes physiques à la base de cette propriété impliquent des propriétés quantiques fascinantes qui préparent la voie au développement des ordinateurs quantiques. Mais ça, c'est une autre histoire.
Vive Fert et Grünberg, vive Nobel et, surtout, vive la physique!
