18 octobre 2012
LE SPIN ATTAQUE SOUS ANGLE
Contact : Laurent Vila

(a) Nos nanostructures, dites vannes de spin latérales, sont constituées de deux fils ferromagnétiques F1 et F2 reliés entre eux par un fil de métal normal NM Les deux fils n’ont que deux états stables de l’aimantation et des champs de retournement bien distincts grâce à des géométries différentes.
(b) Les évaporations (F et NM) sous réalisées sous angle dans des ouvertures de résine formant des « canyons » suffisamment profonds. Il n’y a ni passage à l’air, ni nouvelle étape de lithographie entre les deux évaporations.

La spintronique qui vise à inclure le spin dans l’électronique conventionnelle est en plein essor. On sait maintenant créer des courants de spin que l’on espère utiliser en électronique pour inventer de nouveaux dispositifs. Le laboratoire Nanostructures et Magnétisme a développé une technique de lithographie innovante qui augmente notablement l’intensité de ces courants de spins.

 

Le cœur de la spintronique, ou électronique de spin, ce sont les phénomènes de magnétorésistance et de transfert de spin entre courant polarisé et aimantation. Tous deux reposent sur des « courants de spin ». Ceci désigne des flux de spin up et down circulant en sens opposé et sans flux net de charge. Ils se développent au voisinage des interfaces entre matériaux ferromagnétiques (F) et non magnétiques (NM) lors de l’injection d’un courant électrique. Le courant de spin n’est pas drainé par le champ électrique mais par le seul gradient du potentiel électrochimique. Dans une jonction avec au moins trois terminaux il est ainsi possible de séparer courant de charge et courant de spin. Mais jusqu’à présent, les dispositifs réalisés ne produisent que de faibles courants de spin.

 

La raison principale vient des pertes de polarisation à l’interface F/NM qui n’est pas assez propre. Nous avons développé une technique de fabrication entièrement sous vide en une seule étape de lithographie et d’évaporation, sans passage à l’air de l’échantillon. De la sorte les interfaces F/NM conservent une forte polarisation du courant. Avec les nanostructures fabriquées ainsi, nous avons obtenu des courants de spin d’intensité 30 % supérieure à l’état de l’art actuel

 

Maj : 22/07/2014 (1048)

 

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