Matériaux Topologiques pour Mémoires Magnétiques – TopMemo

Le projet TopMemo vise à étudier les interactions entre un isolant topologique (TI) et une couche magnétique (ML) pour la prochaine génération de mémoires magnétiques (MRAM). Les MRAM sont des mémoires à lecture non-volatile et non-destructive, et l'un des meilleurs candidats pour le remplacement des mémoires RAM dynamiques et statiques. Elles sont basées sur une énergie d'anisotropie magnétique pour retenir l'information et sur le principe de magnétorésistance pour la récupérer. La technologie Spin Orbit Torque (SOT) offre une commutation plus rapide et une plus grande fiabilité que la technologie Spin Transfer Torque (STT) actuellement commercialisée, mais le courant d'écriture par SOT est trop élevé et doit être divisée par 3. La commutation de la magnétisation est réalisée grâce à des matériaux présentant de fortes interactions spin-orbite et en utilisant l'effet Rashba ou l'effet Hall de Spin. Utilisant des matériaux topologiques qui présentent un SOT beaucoup plus important que les métaux conventionnels, le projet TopMemo propose de remplacer le métal lourd de ces structures par un TI afin de réduire le courant d'écriture. En combinant l'expertise du LAAS-CNRS sur la croissance et de CEA-Spintec sur les dispositifs spintroniques, TopMemo vise à intégrer des TI de haute qualité sur substrats industriels, à caractériser leurs propriétés structurelles et de transport, à déposer des ML au dessus, à vérifier leurs propriétés physiques et enfin à sonder les interactions entre les TI et les ML. Il bénéficiera de l'expertise étendue et avancée du consortium dans tous les aspects liés à la fabrication et à la caractérisation des interfaces hybrides TI-ML. Le consortium est convaincu qu'il va fondamentalement agréger les activités de recherche et aider à construire de nouvelles synergies entre laboratoires. Enfin, des percées fondamentales sur la synthèse de matériaux et la fabrication de dispositifs topologiques sont attendues de ce projet multidisciplinaire.