La spintronique à la rescousse des microdispositifs quantiques du futur
On entend par spin le moment angulaire intrinsèque qui caractérise tout type de particule élémentaire. Le spin est un paramètre particulièrement important en mécanique quantique pour les systèmes à l'échelle atomique tels que les atomes, les protons et les électrons et est étroitement lié au magnétisme. En informatique, le spin peut être utilisé en tant que porteur d'informations binaires dans les semi-conducteurs à spin. L' "électronique de spin" ou "spintronique" est un domaine émergent, qui a fait l'objet d'une attention considérable au cours des quinze dernières années. En spintronique, les informations reposent sur des porteurs du spin de l'électron plutôt que sur la charge de l'électron et sont stockées dans des spins positionnés selon une orientation particulière, que ce soit en haut ou en bas. La durée relativement longue de l'orientation du spin des électrons de conduction rend les dispositifs de spintronique particulièrement adaptés aux applications de stockage en mémoire et de capteur magnétique. En combinant la microélectronique aux effets dépendants du spin dus à l'interaction entre le spin du porteur et les propriétés magnétiques du matériau, les chercheurs ont ouvert la voie à de nouvelles techniques de mise au point de dispositifs de pointe. L'une des principales difficultés est de parvenir à injecter, manipuler et détecter des spins dans des systèmes à état solide. Plusieurs approches ont été étudiées, parmi lesquelles des jonctions métal magnétique/semi-conducteur, des dispositifs métalliques et des semi-conducteurs. Le projet SPINOSA a mis l'accent sur le développement de contacts pour l'injection de spins dans des semi-conducteurs dans le but de mettre au point des applications de spintronique novatrices à température ambiante. Les travaux du projet se sont notamment penchés sur le développement de contacts à effet tunnel et de barrières pour l'injection d'électrons chauds à l'aide de matériaux ferromagnétiques. Les chercheurs ont étudié des phénomènes de magnétorésistance élevée à effet tunnel intervenant dans la pile d'un semi-conducteur ferromagnétique. Cette résistance repose dans une large mesure sur le changement de densité des états du matériau ferromagnétique selon le changement d'orientation de la magnétisation par rapport au réseau. En outre, dans une pile dotée de deux couches ferromagnétiques, il est possible de renforcer considérablement cet effet. Ces résultats permettent de mieux comprendre les processus d'injection de spins et devraient être exploités pour améliorer les dispositifs magnétoélectroniques. Pour plus d'informations, visitez le site http://www.physik.uni-wuerzburg.de/EP3/Arbeitsgruppen/Spinosa/SPINOSA.html
