Retournement par couple de spin orbite et THz – SPOTZ
SPOTZ|SPOTZ
Spin-orbit torque switching & THz|Spin-orbit torque switching & THz
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|Dans le contexte de la spintronique et de ses applications, manipuler la magnétisation à des vitesses rapides est un objectif majeur. Les couples de spin-orbite (SOT) ont émergé comme la méthode de nouvelle génération pour un contrôle rapide et économe en énergie de la magnétisation. Cependant, les vitesses restent encore limitées expérimentalement. Le projet SPOTZ vise à révéler les dynamiques de la magnétisation à l'échelle (sub)picoseconde induites par des impulsions de courant ultra-courtes (THz) et à développer de nouvelles méthodes de contrôle et de sondage du magnétisme à des échelles de temps ultra-rapides. Il y a trois objectifs principaux : 1.Charactériser les couples de spin-orbite (SOT) dans le régime (sub)picoseconde 2.Explorer le régime de commutation SOT à l'échelle picoseconde 3.Développer de nouvelles méthodes pour sonder électriquement les dynamiques de magnétisation à des vitesses ultra-rapides
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|-Calibration de l'amplitude (en Ampères, Volts et Watts) de nos impulsions picosecondes in-situ, sur nos guides d'ondes. Possibilité d'injecter et de mesurer des impulsions nanosecondes, aussi in-situ. Publication parue sur Applied Physics Letters.
-Utilisation de ces méthodes pour étudier le SOT dans differents systèmes, depuis la picoseconde jusqu'à la microseconde. Nous avons obtenu le premier retournement par impulsion picoseconde electrique, par SOT, sur un matériau ferrimagnetique. Nous avons demontré et expliqué que le retournement picoseconde est le plus énergetiquement favorable (comparé au régime nanoseconde et microseconde) et se produit d'une façon coherente (toute l'aimantation se retourne ensemble). Publication accepté dans Nature Nanotechnology.
|Par la suite, il sera possible d'appliquer ces méthodes à d'autres types de matériaux, notamment les antiferromagnétiques, qui ont des fréquences naturelles encore plus élevées et pertinentes pour la gamme THz.
Dans le contexte de la spintronique et de ses applications, la manipulation de l'aimantation aux échelles de plus en plus rapides est un objectif majeur. Le but du projet SPOTZ est de révéler la dynamique (sub)picoseconde de l'aimantation induite par des pulses de courant ultracourts (THz), et en particulier, par les couples de spin orbite. Cela sera suivi par l'étude du renversement de l'aimantation induit par des pulses de couple de spin orbite, et par une étude des effets magneto-resisitives dans le regime THz de façon à demontrer une mémoire nanométrique avec une écriture et lecture électrique ultra-rapide.
Coordination du projet
Jon Gorchon (Institut Jean Lamour (Matériaux - Métallurgie - Nanosciences - Plasmas - Surfaces))
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.
Partenariat
IJL Institut Jean Lamour (Matériaux - Métallurgie - Nanosciences - Plasmas - Surfaces)
Aide de l'ANR 269 060 euros
Début et durée du projet scientifique :
- 36 Mois
