De nouvelles données sur les interactions des skyrmions magnétiques dans les couches minces
Les matériaux magnétiques sans symétrie d'inversion ont un certain potentiel à montrer des couples intrinsèques. Ils peuvent ainsi héberger des interactions chirales, conduisant à des états magnétiques chiraux comme les skyrmions. Les skyrmions magnétiques sont des solitons quasi-particules de quelques manomètres, dont la structure du spin peut être appliquée continûment sur une sphère. Grâce à leur petite taille, les skyrmions peuvent servir à concevoir des dispositifs de stockage extrêmement denses, conduisant à une nouvelle catégorie de dispositifs à très faible consommation. Cependant, ils ne sont pas faciles à contrôler, et beaucoup de travaux ont été consacrés à la création de skyrmions stables. En outre, les chercheurs se sont principalement intéressés aux skyrmions formés dans des matériaux magnétiques en volume. Les scientifiques du projet SKYHIGH (Skyrmion devices and their high frequency dynamics), financé par l'UE, voulaient explorer plus avant la dynamique des skyrmions magnétiques dans des couches minces de matériaux magnétiques. Les chercheurs ont étudié les interactions de skyrmions dans des couches minces de germanure. Ils ont utilisé des systèmes de mesure à haute fréquence pour détecter la dynamique de la magnétisation de ces skyrmions. Dans des structures en plusieurs couches, les skyrmions se forment suite à des interactions de Dzyaloshinskii-Moriya qui résultent de la symétrie d'inversion brisée aux interfaces. Les mesures de la polarisation du spin dans ces structures ont apporté de nouvelles connaissances sur les interactions, faisant de ces couches minces un système prometteur pour manipuler les skyrmions. Le fait de mieux contrôler les propriétés magnétiques de skyrmions en interaction devrait conduire à de nouvelles techniques pour faire progresser la spintronique, notamment en matière d'informatique et de communication. Les skyrmions pourraient ainsi être manipulés pour coder l'information, leur présence ou leur absence représentant un bit.
Mots‑clés
Skyrmion magnétique, couches minces, spintronique, symétrie d'inversion, SKYHIGH
