Faire durer le spin de l'électron
La spintronique vise à révolutionner le fonctionnement des appareils électroniques. Au lieu d'utiliser des porteurs de charge électrique (comme les électrons) pour transmettre les informations et les commandes via des semi-conducteurs sur silicium, la spintronique s'appuie sur le spin des électrons. Le projet SSM-ILOPSH («Single spin manipulation in locally oxidized p-type semiconductor heterostructures») financé par l'UE a étudié le spin des électrons dans le de but d'en prolonger la durée de vie. Les principaux problèmes actuels des chercheurs en spintronique sont la décohérence et la courte durée de vie du spin. Jusqu'ici, la recherche s'est surtout intéressée aux constrictions (contact de point quantique) réalisées sur des gaz d'électrons bidimensionnels. De récents travaux sur les gaz de trous bidimensionnels confinés (2DHG) ont montré clairement la signature de l'effet Hall quantique fractionnaire qui autorise une quantification exacte, et donc une précision absolue. Les mesures conduites ont approché une précision d'une partie par milliard. Le projet SSM-ILOPSH visait à concevoir de nouvelles méthodes pour déterminer par la mesure des transports électriques les paramètres relatifs au spin (comme le facteur g et la force du couplage spin/orbite) dans diverses nanostructures 2DHG définies via lithographie par oxydation anodique locale. Ces travaux sont essentiels pour étudier la dynamique du spin des électrons ainsi que la décohérence et la relaxation dans les qubits de spin sur semi-conducteurs pour des points quantiques simples ou doubles. Ils sont également essentiels pour déterminer les conditions nécessaires à un transfert cohérent du spin dans les nano-circuits, ainsi que pour la détection des courants de spin. Les expériences du projet SSM-ILOPSH contribuent à comprendre et contrôler les états de spin cohérent de chaque porteur de charge, ce qui est fondamental pour le domaine de l'informatique quantique dans un environnement à l'état solide.
