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Dynamique de vortex magnétiques isolés ou en interaction induite par transfert de spin. – VOICE

Résumé de soumission

Dynamique de vortex magnétique induite par transfert de spin : Un vortex est une configuration existante sous de nombreuses formes dans la nature (par exemple, le tourbillon d'une tornade ou le tourbillon microscopique de courants dans certains supraconducteurs) qui se présente sous la forme d'un enroulement très rapide autour d'un centre de rotation. Malgré leur complexité apparente, les systèmes à base de vortex peuvent s'avérer être considérés comme des modèles pour comprendre des effets de dynamique non linéaire très complexe. Dans le projet « VOICE », nous avons étudié comment les phénomènes de transfert de spin, pouvaient permettre de faire osciller le cœur d'un vortex magnétique dans une nanostructure spintronique dans une gamme de fréquence de l'ordre de quelques centaines de MHz mais également comment cette précession entretenu de l'aimantation pouvait être efficacement convertie en un signal rf grâce aux effets magnétorésistifs.
Ces composants, appelés oscillateurs à transfert de spin (STNOs), présentent des caractéristiques intéressantes pour une nouvelle génération d'oscillateurs non-linéaires dans les systèmes de réception hyperfréquence. Cependant, plusieurs verrous technologiques n'avait pas encore été levés, en particulier, les faibles puissances et les fortes largeurs de raie obtenues pour un STNO. Dans le projet VOICE, notre objectif était d'aborder ces problèmes par une approche innovante utilisant les oscillations de vortex induites par un courant comme source de puissance micro-onde.

Mouvement gyrotropique du cœur de vortex vu sous tous les angles :
Dans ce projet VOICE, nous avons mené une étude fondamentale sur les oscillations entretenues par transfert de spin dans des systèmes de vortex magnétiques uniques ou d'assemblées de vortex dans un état synchronisé. Un effort important a été fait du point de vue des paramètres matériau (aimantation, anisotropie, propriétés structurales, amortissement etc..) ce qui nous a permis d'influencer directement par exemple les fréquences des modes de vortex mais aussi la puissance et le facteur de qualité de nos oscillateurs. Une originalité du projet a été de combiner des techniques d'imagerie haute-résolution (MFM, X-PEEM, STXM) et une technique de spectroscopie locale (MRFM) pour caractériser en détail les modes statiques et dynamiques de vortex. Ces caractérisations de de type 'imagerie' ont été combinées avec des études de transport dans le domaine fréquentiel et temporel. L'ensemble des études expérimentales ont été couplées à des simulations (micromagnétisme et transport de spin) et des développements analytiques originaux.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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