Albert Fert

Albert Fert
Description de cette image, également commentée ci-après
Albert Fert
Naissance (80 ans)
Carcassonne (France)
Nationalité Drapeau de la France française
Domaines Physique de la matière condensée
Institutions Université Paris-Sud
Diplôme École normale supérieure
Faculté des sciences de Paris
Renommé pour Magnétorésistance géante, spintronique, skyrmions
Distinctions Prix Nobel de physique 2007
Prix Wolf 2007
Prix du Japon 2007
Médaille d'or du CNRS 2003

Albert Fert, né le à Carcassonne, est un physicien français, spécialiste de physique de la matière condensée. En 2017, il est professeur émérite à l’université Paris-Sud et directeur scientifique au sein de l’unité mixte de physique CNRS/Thales. Il est lauréat avec Peter Grünberg du prix Nobel de physique de 2007« pour la découverte de la magnétorésistance géante » en 1988.

Biographie

Famille

Albert Fert est né le à Carcassonne dans l’Aude. Ses parents étaient respectivement professeur de physique à l’université et enseignante en économie en lycée. Il est marié et a deux enfants[1].

Jeunesse

Durant les deux premières années de sa vie, Albert et sa famille vivent à Toulouse. Lorsque la guerre éclate en 1939, son père est mobilisé et fait prisonnier en 1940. Albert et son frère André sont alors envoyés chez leurs grands-parents à Montclar, dans l’Aude, où ils resteront jusqu’à la fin de la guerre tandis que leur mère reste sur Toulouse mais vient les voir tous les week-ends[2].

En juin 1945, après la Libération et le retour de Charles Fert (père d’Albert), la famille retourne vivre à Toulouse. Tout en continuant d’enseigner, Charles Fert finit sa thèse et, après sa soutenance, est nommé professeur à l’université de Toulouse où il s’illustre dans le domaine de la microscopie électronique. Son penchant pour la rigueur intellectuelle a eu une grande influence sur son fils Albert et sur son approche des mathématiques et de la physique. Durant sa scolarité au lycée Pierre-de-Fermat, Albert s’intéresse également à la littérature, aux arts et au rugby. Il obtient son baccalauréat à l’âge de dix-sept ans[2] en 1955.

Formation

Après le baccalauréat, Albert Fert prépare au lycée Pierre-de-Fermat de Toulouse le concours d’entrée à l’École normale supérieure (ENS) où il est admis en 1957. Ses années à l’ENS sont une période très intense de sa jeunesse[2]. Il y suit les cours de grands physiciens comme Alfred Kastler ou Jacques Friedel, et se passionne pour la photographie et le cinéma (il est un grand admirateur de l'œuvre d'Ingmar Bergman[3]), réalise un film, et devient aussi fan de jazz qu’il écoute dans le quartier Saint-Germain-des-Prés.

À sa sortie de l’ENS, il est assistant à l’université de Grenoble, et obtient en 1963 un doctorat de 3e cycle de l’université de Paris grâce à une thèse préparée à l’institut d’électronique fondamentale de la faculté des sciences d'Orsay et au laboratoire de spectrométrie physique de la faculté des sciences de Grenoble.

À son retour du service militaire en 1965, il est maître-assistant à la faculté des sciences d’Orsay de l’université Paris XI, et prépare sous la direction de Ian Campbell au sein du Laboratoire de physique des solides de la faculté un doctorat ès sciences physiques consacré aux propriétés de transport électrique dans le nickel et le fer, qu’il soutient en 1970.

Carrière professionnelle

Parcours

Après sa thèse en 1970, Albert Fert est maître-assistant à l’université Paris XI et dirige une équipe au Laboratoire de physique des solides. Il est nommé Professeur à l’université Paris XI en 1976. En 2017, il est toujours professeur émérite de cette université. Sa collaboration avec le Laboratoire central de recherche du groupe Thomson-CSF (aujourd’hui groupe Thales) le conduit à être l’un des fondateurs en 1995 de l’Unité mixte de physique CNRS/Thomson-CSF (devenue Unité mixte de physique CNRS/Thales en 2000[4]) dont il est le directeur scientifique en 2017[1].

Recherche scientifique : Albert Fert et le développement de la spintronique

La spintronique ou électronique de spin[5], peut se décrire comme un nouveau type d’électronique qui utilise non seulement la charge des électrons, comme l’électronique conventionnelle, mais aussi leur spin, ou moment magnétique (intrinsèque). Plus précisément, la spintronique exploite l’influence de l’orientation du spin des électrons sur la conduction électrique. Cette influence avait été démontrée dans la thèse d’Albert Fert et d’autres travaux précurseurs de la spintronique avaient été développés par la communauté scientifique dans les années 1970, avec les travaux de Tedrow et Merservey (1971), puis ceux de Michel Jullière avec un article publié en 1975 montrant un effet précurseur de la magnétorésistance à effet tunnel (TMR). Cependant la découverte du phénomène de la magnétorésistance géante et l’essor de la spintronique ne fut possible qu’avec l’arrivée des nanotechnologies dans les années 1980. Albert Fert initie alors une collaboration avec Thomson-CSF pour la fabrication de multicouches magnétiques par la technique d’épitaxie par jets moléculaires et cette collaboration aboutit à la découverte de la magnétorésistance géante (GMR)[6]. Peter Grünberg à Juliers (Jülich en Allemagne) la découvre de manière indépendante quelques mois plus tard[7]. L’article Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices[6] publié par Albert Fert et son équipe en 1988 est considéré comme l’acte de naissance de la spintronique[5]. En 2018, ISI Web of Knowledge référence plus de 6 000 citations pour ce même article[8]. La GMR a révolutionné la technologie de lecture des disques durs et ouvert la voie vers leur miniaturisation et implémentation dans l’électronique nomade. D'autre applications sont ensuite venues du développement de la spintronique et, par exemple, les mémoires STT-RAM utilisent la magnétorésistance de jonctions tunnel magnétiques (TMR) et le phénomène de transfert de spin (STT).

La spintronique[5] est devenue depuis 1988 un domaine important de la recherche en physique de la matière condensée. L’équipe d’Albert Fert, notamment après la création de l’Unité Mixte de Physique associant le CNRS et l'industriel Thales, a eu des contributions significatives à son développement. On peut citer les premières mesures de magnétorésistance sur des jonctions magnétiques à barrière de MgO (le type de jonction aujourd’hui utilisé dans de nombreux dispositifs[9]), des travaux pionniers sur la commutation d’aimantation ou le déplacement de parois magnétiques par transfert de spin[10], ou encore des travaux sur le transport de spin dans des nanotubes de carbone ou du graphène[11]. Sur le plan de la théorie, Thierry Valet et Albert Fert sont les auteurs d’un modèle[12] qui a introduit en spintronique les concepts fondamentaux d’accumulation de spin et de courant de spin (plus de 1000 citations en 2017 pour leur article de 1993). Le développement actuel de recherches sur les solitons magnétiques topologiques appelés « skyrmions » est aussi basé en partie sur le concept d'interaction chirale entre spins aux interfaces de films magnétiques introduit par Albert Fert en 1990[13]. L'étude de skyrmions dans des multicouches magnétiques[14] est depuis 2013 une activité importante d'Albert Fert et de ses collègues de l'Unité Mixte de Physique. Leur programme de recherche comprends également l'étude d'autres phénomènes liés à des effets de topologie, comme la conversion entre courants de spin et de charge par les états de surface d'un « isolant topologique »[15].

Engagement politique

Albert Fert participa à la pétition demandant « le retrait » de la circulaire Guéant[16] qui empêche nombre de diplômés étrangers de rester travailler en France. Il parraina une étudiante étrangère menacée par la circulaire.

Reconnaissance

Milieu académique

Albert Fert et Peter Grünberg ont obtenu le Prix Nobel de physique 2007 pour la découverte de la magnétorésistance géante et leurs contributions au développement de la spintronique[17],[18]. Albert Fert a également été lauréat de l’International Prize for New Materials 1994 de la Société américaine de physique (partagé avec P. Grünberg et S.S.P. Parkin), le Magnetism Prize 1994 de l’Union internationale de physique pure et appliquée (partagé avec P. Grünberg), le prix Jean-Ricard 1994 de la Société française de physique, le Europhysics Agilent Prize 1997 (partagé avec P. Grünberg et S.S.P. Parkin), la médaille d'or du CNRS en 2003[19], le prix japonais 2007, le prix Wolf 2007.

Albert Fert a été élu à l’Académie des sciences le 30 novembre 2004[20] et à l’Académie des technologies en 2008. Il est docteur honoris causa des universités de Leeds, Louvain, Aix la Chapelle, Kaiserslautern, Barcelone, Zagreb, Porto Alegre, Saragosse, New York University, Bar Ilan à Tel Aviv et l'Université du Pays Basque à San Sebastian.

Distinctions

Le , Albert Fert a été promu commandeur dans l’ordre national de la Légion d'honneur, distinction qui lui a été remise le dans son laboratoire de recherche, par Geneviève Fioraso, ministre de l’Enseignement supérieur et de la Recherche. Il est grand-croix de l’ordre national du Mérite[21].

En 2013, Albert Fert est honoré d'un Doctorat honoris causa remis par la Faculté des arts et des sciences de l’Université de Montréal, pour souligner l’envergure de son œuvre scientifique ainsi que l’impact profond qu’il a eu sur le développement de la physique en particulier et de toutes les sciences en général.

Notes et références

  1. a et b Who's Who in France, édition 2008, p. 882.
  2. a, b et c (en) « Albert Fert - Biographical », sur le site de la Fondation Nobel (consulté le 4 octobre 2014).
  3. « Albert Fert, un Nobel amoureux de Bergman », Le Figaro,‎ (ISSN 0182-5852, lire en ligne)
  4. « Unité Mixte de Physique CNRS/Thales (UMR 137) », sur le site du groupe Thales (consulté le 4 octobre 2014).
  5. a, b et c Tsymbal, E. Y. (Evgeny Y.) et Zutic, Igor., Handbook of spin transport and magnetism, CRC Press, (ISBN 9781439803776, OCLC 756724063, lire en ligne)
  6. a et b M. N. Baibich, J. M. Broto, A. Fert, F. Nguyen Van Dau, and F. Petroff, Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices, Phys. Rev. Lett. 61, 2472 - 2475 (1988).
  7. G. Binasch, P. Grünberg, F. Saurenbach et W. Zinn, « Enhanced magnetoresistance in layered magnetic structures with antiferromagnetic interlayer exchange », Physical Review B, vol. 39, no 7,‎ , p. 4828–4830 (DOI 10.1103/PhysRevB.39.4828, lire en ligne)
  8. Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices, ISI Web of Knowledge.
  9. M. Bowen, V. Cros, F. Petroff et A. Fert, « Large magnetoresistance in Fe/MgO/FeCo(001) epitaxial tunnel junctions on GaAs(001) », Applied Physics Letters, vol. 79, no 11,‎ , p. 1655–1657 (ISSN 0003-6951, DOI 10.1063/1.1404125, lire en ligne)
  10. Julie Grollier, V. Cros, A. Hamzic et J. M. George, « Spin-polarized current induced switching in Co/Cu/Co pillars », Applied Physics Letters, vol. 78, no 23,‎ , p. 3663–3665 (ISSN 0003-6951, DOI 10.1063/1.1374230, lire en ligne)
  11. (en) Bruno Dlubak, Marie-Blandine Martin, Cyrile Deranlot et Bernard Servet, « Highly efficient spin transport in epitaxial graphene on SiC », Nature Physics, vol. 8, no 7,‎ , p. 557–561 (ISSN 1745-2481, DOI 10.1038/nphys2331, lire en ligne)
  12. T. Valet et A. Fert, « Theory of the perpendicular magnetoresistance in magnetic multilayers », Physical Review B, vol. 48, no 10,‎ , p. 7099–7113 (DOI 10.1103/PhysRevB.48.7099, lire en ligne)
  13. (en) A.R. Fert, « Magnetic and Transport Properties of Metallic Multilayers », Materials Science Forum, vol. 59-60,‎ , p. 439–480 (ISSN 1662-9752, DOI 10.4028/www.scientific.net/msf.59-60.439, lire en ligne)
  14. (en) Albert Fert, Nicolas Reyren et Vincent Cros, « Magnetic skyrmions: advances in physics and potential applications », Nature Reviews Materials, vol. 2, no 7,‎ (ISSN 2058-8437, DOI 10.1038/natrevmats.2017.31, lire en ligne)
  15. J.-C. Rojas-Sánchez, S. Oyarzún, Y. Fu et A. Marty, « Spin to Charge Conversion at Room Temperature by Spin Pumping into a New Type of Topological Insulator: $\ensuremath{\alpha}$-Sn Films », Physical Review Letters, vol. 116, no 9,‎ , p. 096602 (DOI 10.1103/PhysRevLett.116.096602, lire en ligne)
  16. dépêche AFP, « Étudiants étrangers: une pétition réclame le retrait de la circulaire Guéant », sur le site du magazine Le Point, (consulté le 4 octobre 2014).
  17. (en) « for the discovery of Giant Magnetoresistance » in Personnel de rédaction, « The Nobel Prize in Physics 2007 », Fondation Nobel, 2010. Consulté le 1er juillet 2010.
  18. Curriculum vitæ de Albert Fert sur le site du CNRS.
  19. « Liste des médaillés d’or du CNRS », sur le site du CNRS (consulté le 11 février 2014).
  20. « Albert Fert », sur le site de l’Académie des sciences (consulté le 15 novembre 2012).
  21. Décret du 20 novembre 2015 portant élévation aux dignités de grand'croix et de grand officier

Voir aussi

Bibliographie

Articles connexes

Liens externes

  • Notices d'autorité : Fichier d’autorité international virtuel • International Standard Name Identifier • Bibliothèque nationale de France (données) • Système universitaire de documentation • Bibliothèque du Congrès • Gemeinsame Normdatei • Bibliothèque royale des Pays-Bas • WorldCat
  • Unité mixte de physique CNRS/Thales
  • (en) Autobiographie sur le site de la Fondation Nobel (la page propose plusieurs liens relatifs à la remise du prix, dont un document rédigé par le lauréat — le Nobel Lecture — qui détaille ses apports)