La spintronique classique manipule des courants de spin dans des matériaux magnétiques. Une alternative consiste à exploiter dans des matériaux non magnétiques le « couplage spin-orbite » qui permet de produire et de détecter des courants de spin. Récemment, des chercheurs de l'Inac, du CNRS et du Leti ont montré que la conversion d'un courant de charges en courant de spin (ou inversement) par couplage spin-orbite est encore plus efficace sur une surface singulière : le gaz bidimensionnel d'électrons recouvrant un matériau conducteur en surface et isolant en volume (appelé aussi isolant « topologique »). Un flux de courant électrique dans un tel gaz donne en effet naissance à une accumulation de spin perpendiculaire (par effet Edelstein) et inversement.

Les chercheurs ont choisi comme isolant topologique le tellurure de mercure (HgTe) qui peut être fabriqué par des procédés industriels de microélectronique. Ils ont obtenu une conversion spin-charge très efficace à température ambiante dans une couche de HgTe soumise à une contrainte mécanique. L'insertion d'une barrière isolante en HgCdTe entre HgTe et le métal (ferromagnétique) renforce l'efficacité de conversion en préservant les états quantiques de surface du gaz bidimensionnel d'électrons.