L'interprète sursaute au moindre bruissement dans la salle, et une réunion d'une heure en dure deux. C'est pareil pour un gyroscope capacitif : pour entendre le déplacement nanométrique de la masse, il lui faut des entrefers parfaitement ajustés entre les plaques. Plus le capteur est petit, plus il est difficile de maintenir cette précision. Les ingénieurs cherchent depuis longtemps une autre façon d'écouter le mouvement.

Dans ces nouveaux travaux, le rôle de l'interprète est tenu par une jonction tunnel magnétique (MTJ), un sandwich de deux couches magnétiques séparées par un isolant. Lorsqu'on la traverse d'un courant radiofréquence, elle le redresse en tension continue, et cette tension varie si une masse d'épreuve magnétique se déplace à proximité.

Le modèle, bâti sur les équations du mouvement du résonateur et la dynamique de l'aimantation, est calibré sur des données expérimentales : des MTJ réelles de 300×750 nm ont montré une sensibilité d'environ 20 µV/mT. Les paramètres mécaniques sont typiques des résonateurs MEMS : masse de 1 µg, fréquence de résonance de 250 kHz, facteur de qualité de 157. En régime stationnaire, la tension différentielle croît linéairement avec la vitesse angulaire, donnant une sensibilité de 0,001 µV/(°/s).

L'estimation de la dérive angulaire aléatoire (ARW) s'élève à 1800 °/√h, ce qui correspond à la classe de précision grand public. Pour comparaison, la limite thermique pour ce résonateur donne une ARW d'environ 0,04 °/√h, ce qui signifie que le bruit électronique de lecture domine. C'est comme essayer d'écouter un murmure dans une pièce bruyante : le signal est là, mais le crachotement de l'appareillage le couvre.

Dans le scénario dynamique, une rafale de vent avec une modulation de 40 kHz, la démodulation homodyne a permis de reconstituer la vitesse angulaire avec une erreur d'environ 0,05 %. Et si l'on remplace la masse d'épreuve passive par un nano-oscillateur à couple de spin actif (STNO), la sensibilité est multipliée par 70, et l'amplitude d'excitation est réduite à 150 nm, soit environ 500 fois plus fin qu'un cheveu humain.

L'interprète a enfin cessé de se laisser distraire par les bruissements. Il écoute désormais l'écho magnétique du mouvement, et cet écho peut être amplifié sans toucher à la salle elle-même. Il ne reste plus qu'à rendre sa voix plus claire.