Description du projet
Des isolateurs magnétiques pourraient constituer le substrat de nouveaux dispositifs spintroniques
La spintronique, ou électronique de spin, est un domaine de recherche en plein essor qui a le potentiel d’améliorer considérablement la vitesse et la mémoire, tout en diminuant la consommation d’énergie, de la prochaine génération de dispositifs nanoélectroniques. Elle se concentre sur le spin intrinsèque de l’électron et le moment magnétique qui lui est associé, en plus de sa charge électrique. La majorité des concepts de spintronique reposent sur des conducteurs magnétiques, des matériaux qui possèdent une sorte d’ordre magnétique et sont électriquement conducteurs. Ce dernier aspect simplifie l’induction et la mesure des effets de la spintronique. Le projet MAGNEPIC, financé par l’UE, prévoit de démontrer le potentiel des isolateurs magnétiques pour les dispositifs de spintronique en développant de nouveaux moyens électriques de contrôle de la magnétisation.
Objectif
New approaches to write, read, and process data are required in order to improve the sustainability of computer technologies. Spintronics offers attractive solutions to these problems. Today, however, the majority of spintronic devices and research efforts rely on a limited set of materials, mostly magnetic conductors. Here I propose to challenge this conventional approach and place magnetic insulators at the core of spintronics by exploiting their advantages over conducting magnets.
Magnetic conductors are ubiquitous in spintronics due to their ability to generate and detect spin currents by electrical means. However, we now know that nonmagnetic materials with large spin-orbit coupling can efficiently convert charge currents into spin currents with de-coupled directions. This key feature enables spin current injection into virtually any material, including magnetic insulators where charge currents cannot propagate but spin currents can.
The aim of this project is to bridge the long-established knowledge on magnetic insulators with todays expertise on spintronics and measurement techniques. I will exploit the highly tunable properties of magnetic insulators to achieve efficient magnetization control by electrical means in various schemes.
First, I will optimize the current-induced spin-orbit torque control of magnetization in magnetic insulators, a widely used methods in ferromagnetic conductors, but little explored in the context of insulators.
Second, I will devise a new electrical method to induce localized spin-flop transitions and harness the magnonic spin currents generated in this process.
Third, I will explore the possibilities of dynamically controlling the magnetic properties of insulators by proximity coupling and electric gating.
Overall, MAGNEPIC will provide breakthrough knowledge of magnetic insulators for spintronics and demonstrate fast, energy-efficient, and innovative device concepts for magnetic data manipulation beyond the state-of-the art.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-STG - Starting GrantInstitution d’accueil
28006 Madrid
Espagne