Élaborer une spintronique sur des monocouches auto-assemblées
L'obtention d'électrons voyageant sur de longues distances sans perdre la polarisation de leur spin, et le contrôle de cette polarisation, sont des étapes importantes vers des dispositifs spintroniques innovants. Les matériaux organiques se distinguent des autres par un faible couplage entre le spin et l'orbite, ce qui leur permet de conserver leur spin plus longtemps, un facteur très important pour le stockage des informations. Des recherches ont montré qu'un mélange dépendant du spin, aux interfaces entre des électrodes ferromagnétiques et des molécules, permet de contrôler le magnétisme et la polarisation du spin. Le projet SAMSFERE (Self-assembled monolayers over ferromagnetic electrodes for organic spintronics), financé par l'UE, avait pour principal objectif d'étudier des jonctions tunnel magnétiques organiques, basées sur des monocouches auto-assemblées. Les chercheurs se sont appuyés sur leurs travaux de fonctionnalisation de LSMO avec des monocouches auto-assemblées d'acide alkylphosphonique, et ont utilisé plusieurs techniques de spectroscopie pour étudier l'influence du greffage de ces couches sur les propriétés électroniques des LSMO. Ils ont montré que l'usage des monocouches auto-assemblées comme barrière tunnel augmentait fortement la magnétorésistance tunnel. Selon la longueur de la chaîne alkyl, ils ont constaté une augmentation maximale de 250 % de cette magnétorésistance, à basses températures. Les chercheurs ont aussi utilisé une méthode récemment mise au point pour recouvrir des surfaces oxydées de métal ferromagnétique, intégrant des monocouches auto-assemblées dans des jonctions tunnel magnétiques à l'aide de différents matériaux dans des électrodes ferromagnétiques. Ils ont constaté que la magnétorésistance tunnel était supérieure pour des jonctions tunnel magnétique au fer-nickel que pour des jonctions au cobalt. Les états à mélange de spin aux interfaces entre des molécules et des ferroaimants peuvent modifier les propriétés de transport de spin par des dispositifs spintroniques, apportant des fonctionnalités totalement nouvelles et convenant à l'informatique. Ils pourraient aussi repousser les limites de rendement des LED organiques.
Mots‑clés
Monocouches auto-assemblées, spintronique organique, LED, électrodes ferromagnétiques, SAMSFERE
