Contrôle électrique de l'injection de spin dans les diodes électroluminescentes et les lasers via l'effet du couple de transfert de spin lié à l'interaction spin-orbite – SOTspinLED

La modulation ultra-rapide de la polarisation circulaire d’une source cohérente pourrait constituer une rupture technologique dans le domaine des communications en répondant à l’augmentation du débit de données tout en apportant des fonctionnalités supplémentaires (cryptage de l’information…). Une approche innovante et inédite pour moduler rapidement la polarisation d’une source de lumière consiste à injecter un courant polarisé en spin à partir d’un injecteur ferromagnétique et de prendre profit de l’amplification du spin électronique par l’effet laser pour transformer le codage en spin en codage de polarisation. Un défi émergent consiste à moduler électriquement l'aimantation de l’injecteur de spin afin de contrôler la polarisation circulaire de sortie. L’objectif principal de ce projet est d’utiliser le couplage spin-orbite et l’effet Hall spin associé pour contrôler la direction d’injection de spin afin de contrôler électriquement la polarisation circulaire de la lumière émise par une LED et d’un laser semiconducteur. Pour appuyer cet objectif, des outils inédits d’analyse expérimentale et analytique valideront la dynamique et le bruit des spin-lasers développées. Le succès de ce projet aura un impact significatif non seulement sur la technologie des communications optiques, mais également sur d’autres types d’applications basées sur l’émission de lumière polarisée circulaire contrôlée électriquement telles que la cryptographie, les horloges atomiques à pompage optique et les senseurs quantiques.