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Magnetic, electric-field and light induced control of spin-polarized supercurrents: fundamentals for an offbeat electronics

Description du projet

L’électronique de pointe exploite la puissance des supercourants polarisés en spin

Exploitant les propriétés uniques de la supraconductivité à haute température et de la spintronique, la spintronique supraconductrice à haute température vise à développer des dispositifs plus performants et dotés de nouvelles fonctionnalités. Le projet SUSPINTRONICS, financé par le CER, entend faire progresser ce domaine en remplaçant les électrons normaux par des paires d’électrons supraconducteurs polarisés en spin pour le transfert et la manipulation d’informations. En s’appuyant sur le transfert cohérent d’électrons dans les supraconducteurs, les chercheurs visent à concevoir de multiples méthodes pour affiner le comportement des dispositifs spintroniques supraconducteurs, par exemple en utilisant des champs magnétiques, des champs électriques et la lumière. Ces facteurs externes peuvent entraîner une augmentation de la mémoire magnétique et électrique et de la photosensibilité. Le recours à des hétérostructures d’oxydes complexes produira plusieurs effets: proximité supraconductrice, champs ferroélectriques, couple de spin et résonance ferromagnétique, ainsi que photoconductivité et photoélectricité.

Objectif

This project aims at establishing the basis for high-temperature superconducting spintronics. The innovative idea is to use spin-polarized superconducting pairs -instead of normal electrons- to convey and manipulate information, taking advantage of the coherent transport inherent to superconductivity. To further increase the potential of this approach, we intend to create multiple control knobs: magnetic field, the classical one in spintronics, as well as the knobs customary in conventional electronics: electric field and light. This will endow superconducting spintronics with a magnetic and electric memory, as well as with photosensitivity. The basic ingredient for this ambitious project is complex-oxide heterostructures. The approach consists of combining the following fundamental effects:
(a) Superconducting proximity effects, in order to transfer superconductivity into ferromagnets.
(b) Ferroelectric field-effects, in order to modulate the superconductor/ferromagnet interactions and tune Josephson coupling.
(c) Spin-torque and ferromagnetic resonance effects, in order to couple superconductivity and magnetization dynamics.
(d) Photoconductivity and photoelectric effects, in order to manipulate the interactions between superconductors and ferroics.
This research is essentially fundamental, but the novel concepts pursued will increase the technological possibilities of superconductivity and spintronics -whose applications are at present completely disconnected.

Régime de financement

ERC-COG - Consolidator Grant

Institution d’accueil

CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE CNRS
Contribution nette de l'UE
€ 1 997 729,00
Adresse
RUE MICHEL ANGE 3
75794 Paris
France

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Région
Ile-de-France Ile-de-France Paris
Type d’activité
Research Organisations
Liens
Coût total
€ 1 997 729,00

Bénéficiaires (1)