Le terme de spintronique se réfère à l’électronique utilisant le moment magnétique quantique de l’électron ou "spin" plutôt que sa charge. La spintronique génère beaucoup d’espoir dans le domaine des mémoires magnétiques (MRAM), la conception de nouveaux composants logiques, et le stockage de données haute densité. Ce dernier domaine a su tirer parti d’un effet physique appelé magnétorésistance géante (GMR), découvert par le groupe d’Albert Fert à Orsay, et présent dans une architecture de composant appelé "valve à spin". Une valve à spin est schématiquement une succession de deux couches ferromagnétiques, séparées par une couche non magnétique. Souvent une des deux couches ferromagnétiques possède une orientation magnétique fixe, tandis que celle de l’autre est variable et peut être inversée par application d’un champ magnétique. La résistance électrique du composant dépend alors fortement de l’histoire du champ magnétique appliqué : elle est faible lorsque les deux couches ont la même orientation magnétique, et forte dans le cas contraire. Ceci a permis une révolution dans l’industrie des disques durs, en permettant de fabriquer des têtes de lecture beaucoup plus petite qu’auparavant.
Le groupe de Allen Goldman de l’Université du Minnesota, a récemment annoncé dans la revue Applied Physics Letter, avoir mis au point une valve à spin utilisant du graphène. Le graphène est déposé sur un substrat en silicium dopé recouvert d’une fine couche d’oxyde, et se segmente spontanément sous la forme de copeaux. Les chercheurs choisissent alors le copeau adéquat et y placent deux électrodes en cobalt magnétique. Il est ainsi possible de modifier la résistance du copeau de graphène en jouant sur l’orientation magnétique des électrodes. L’effet mesuré de variation de résistance ne dépasse pas 0.39% mais c’est un bon début dans la compréhension des propriétés de ce matériau, nouvel arrivé dans le domaine de la spintronique. Les futurs travaux viseront à fabriquer des copeaux de graphène plus grands pour arriver à des composants ayant des tailles macroscopiques. Le graphène possède des propriétés de résistance électrique très intéressantes, et promet d’être un matériau de premier choix pour les composants du futur.
Source :
Appl. Phys. Lett. 90, 252505 (2007)
Pour en savoir plus, contacts :
– Rapport de mission sur la spintronique aux Etats Unis:
https://www.bulletins-electroniques.com/rapports/smm05_012.htm
– La spintronique :
https://www.spintec.fr/IMG/pdf/Spintronique_EncyclUniversa.pdf
https://www.cnrs.fr/publications/imagesdelaphysique/couv-PDF/IdP2005/30Chappert.pdf
– La magnétorésistance géante :
https://fr.wikipedia.org/wiki/Magn%C3%A9tor%C3%A9sistance_g%C3%A9ante
Code brève
ADIT : 43612
Rédacteur :
Daniel Ochoa, [email protected] – Mission pour la Science et la Technologie, San Francisco
