La dynamique de spin dans les systèmes mésoscopiques
La physique mésoscopique fait l'objet de recherches intenses depuis une dizaine d'années. Elle s'intéresse aux objets dont la taille est intermédiaire entre les échelles microscopique et macroscopique. Divers objets mésoscopiques peuvent servir de composants pour de nouveaux dispositifs électroniques et optoélectroniques, comme les transistors à un électron ou les transistors à spin. Sans conteste, la dynamique du spin est l'un des domaines de recherche les plus intéressants de la physique mésoscopique. Les travaux dans ce domaine sont motivés par la perspective de créer des nanodispositifs qui permettront de manipuler et contrôler le spin de particules isolées. Un sujet majeur du transport mésoscopique dépend des corrélations à nombreux corps qui se traduisent par un grand nombre de phénomènes surprenants. Les rapports entre la dynamique de spin et les interactions de nombreux corps sont donc d'un grand intérêt. Les scientifiques du projet SPINMET («Spin related phenomena in mesoscopic transport»), financé par l'UE, ont cherché à analyser les phénomènes associés au spin de systèmes à nombreux corps pour divers types de structures mésoscopiques. Il s'agissait notamment de phénomènes d'interférence de spin dans des objets mésoscopiques connectés, d'une anomalie 0.7 et du phénomène associé dans un transport balistique unidimensionnel, et de nouveaux états de spin quantique pour des liquides unidimensionnels. Les scientifiques ont aussi étudié les courants de spin et l'accumulation de spin dans des structures mésoscopiques réelles. SPINMET voulait expliciter les mécanismes gouvernant la dynamique de spin mésoscopique et son interaction avec les corrélations à nombreux corps, et formuler des recommandations pour les secteurs à haute technologie. Les produits innovants possibles sont des transistors à spin sur silicium sans contacts ferromagnétiques, des normes de résistance basés sur l'effet Hall de spin quantique, et les sources compactes de rayonnement THz.
Mots‑clés
Dynamique de spin, système à nombreux corps, phénomène associé au spin, transistors à spin, transport à l'échelle mésoscopique
