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Les géométries « latérales » ou la spintronique 2.0


​Grâce aux progrès des techniques de lithogravure, de nouvelles architectures dites « latérales » émergent en spintronique. Beaucoup plus versatiles et tout aussi performantes que les dispositifs actuels, elles ouvrent d'importantes perspectives d'applications mémoires ou logiques. Place à la créativité ! 
Publié le 15 février 2018
​La possibilité de combiner des couches ultra-minces magnétiques et non-magnétiques a notamment conduit à la découverte de la magnétorésistance géante (GMR) et au développement d'expériences où le courant est perpendiculaire à l'empilement (« courant perpendiculaire au plan » ou CPP).

Plus récemment, des progrès techniques en lithographie ont autorisé la fabrication de nanodispositifs dans lesquels la dimension latérale est inférieure à des longueurs physiques caractéristiques telles que la « longueur de diffusion de spin ». Ainsi, les effets habituellement observés dans les configurations CPP peuvent aujourd'hui être observés dans des dispositifs « latéraux » pour lesquels le courant circule dans le plan du wafer et non plus perpendiculairement.

Des chercheurs de l'Inac ont pu réaliser des vannes de spin « latérales » avec lesquelles ils ont mesuré des variations de GMR supérieures à 10 %. Un résultat aussi bon qu'en configuration CPP !

Les scientifiques soulignent que les géométries des parties magnétiques et non magnétiques peuvent être taillées sur mesures, laissant la part belle à l'imagination. En jouant sur la géométrie des structures latérales, il serait ainsi possible de créer une mémoire à plusieurs niveaux avec des signaux de spin élevés, en contrôlant la coercivité et l'anisotropie de forme des parties magnétiques.

L'équipe de l'Inac a également étudié un nouveau dispositif comportant un nanodisque dans lequel la direction de l'aimantation peut être détectée. Elle a établi que le contrôle de propriétés magnétiques permet désormais de tirer profit de tous les degrés de liberté du spin, habituellement occultés dans les dispositifs CPP.

Grâce à la flexibilité de ces structures, il devient possible d'utiliser des effets spin-orbite pour créer et détecter des accumulations de spin ou encore des couples de transferts de spin pour commuter des aimantations. 

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