– QuSpins

Le contrôle et la manipulation du spin électronique est sans doute l'un des enjeux majeurs de la nanoélectronique pour la prochaine décennie. Plusieurs propositions de filtres à spin ou de bits quantiques réalisés en utilisant des spins localisés ont émergé récemment, tandis que d'importants efforts expérimentaux sont déployés pour fabriquer et manipuler des spins isolés réalisés grâce à des boîtes quantiques. Ce projet aborde de façon originale le problème de la spintronique quantique sur les plans théorique et expérimental. Le point de départ est l’étude d’un spin unique isolé dans une boîte quantique, plus précisément l’effet d’un tel spin sur les électrons de conduction en termes d'effet Kondo et de décohérence quantique. L’étape suivante abordera le couplage via une région métallique (interactions RKKY) de deux boîtes contenant chacune un spin. Par ailleurs, on explorera des procédés de manipulation du spin dans des réseaux de boîtes quantiques, grâce à des grilles électrostatiques. Enfin, on abordera la physique d'un ensemble de N spins. Pour cela on développera une méthode originale d’implantation d'impuretés magnétiques par Faisceau d’Ions Focalisés, permettant de mesurer les propriétés de transport quantique d’hétérostructures magnétiques. Cette approche globale permettra des avancées significatives dans le domaine de la spintronique quantique et contribuera à créer des synergies fortes entres physiciens tant théoriciens qu’expérimentateurs de différents laboratoires.