Zoom Science - Des effets relativistes à la portée de tous (les atomes) - Juillet 2016

Une piste prometteuse pour réaliser des dispositifs électroniques novateurs à faible consommation d’énergie consiste à utiliser l’orientation du moment magnétique intrinsèque de l’électron (spin) en guise d’unité élémentaire d’information (bit), au lieu de manipuler des courants électriques, comme c’est le cas de la technologie actuelle, basée sur des transistors MOSFET. Cette technologie du futur est appelée spintronique. Le défi à relever pour réaliser un dispositif spintronique est le contrôle d’un état électronique selon l’orientation up ou down du spin, s.
Au cours des dernières années, les chercheurs se sont intéressés aux effets relativistes dans les solides qui permettent de distinguer deux états électroniques avec spin opposés sous l’effet d’un champ électrique intense, E. Typiquement, cet effet (dit Rashba) est observé dans des solides contenant des atomes lourds, où la vitesse des électrons est relativiste (proche de la vitesse de la lumière). Pour cette raison, les études récentes en vue d’applications spintroniques se sont focalisées sur des matériaux contenant des atomes des atomes de numéro atomique élevé.
Ce préjugé vient d’être brisé par une découverte des équipes Design et étude de nouveaux matériaux à propriétés remarquables (DEMARE) et Théorie quantique des matériaux (TQM) de l’IMPMC, en collaboration avec le Laboratoire de Physique des Solides de l’université Paris Sud et les synchrotrons ELETTRA et SOLEIL.

Télécharger l'article

Référence

"Rashba coupling amplification by a staggered crystal field"
David Santos-Cottin, Michele Casula, Gabriel Lantz, Yannick Klein, Luca Petaccia, Patrick Le Fèvre, François Bertran, Evangelos Papalazarou, Marino Marsi & Andrea Gauzzi
Nature Communications 7, 11258 (2016)
doi:10.1038/ncomms11258


 
Contact
Andrea Gauzzi l Equipe DEMARE l IMPMC l Andrea.Gauzzi @ impmc.jussieu.fr (Andrea.Gauzzi @ impmc.jussieu.fr)