Spintronique I : basse dimensionnalité, interfaces et effets de conversion
En bref
Ce thème de recherche vise à explorer et exploiter de nouvelles propriétés magnétiques et de transport dépendant du spin nées de l’ingénierie de multicouches nanométriques, de l’ingénierie des effets d’interfaces ou plus généralement de brisures de symétrie. Les principales études concernent le développement de multicouches magnétiques pour créer et manipuler des textures magnétiques chirales bi- et tridimensionnelles, pour générer et optimiser les effets de conversion charge-spin et charge-orbite dans des hétérostructures intégrant des métaux à fort couplage spin-orbite ou bien d’isolants topologiques et enfin l’intégration de composés moléculaires et 2D dans des dispositifs de spintronique. L’objectif est de développer de nouvelles opportunités pour les mémoires magnétiques MRAM, le « Beyond-CMOS » ou encore pour des composants neuro-inspirés.
Textures magnétiques chirales
Nous étudions les propriétés statiques et dynamiques de différentes textures magnétiques chirales telles que les skyrmions magnétiques et, plus récemment, des textures tridimensionnelles comme les cocons. Nous nous appuyons sur notre expertise dans l’élaboration de multicouches magnétiques et l’ingénierie de leurs propriétés magnétiques, notamment leur anisotropie, les couplages dipolaires et l’interaction chirale d’interface. Nous utilisons différentes techniques d’imagerie combinées à des mesures de transport et des simulations pour caractériser les propriétés statiques et dynamiques des textures chirales. En complément à ces études fondamentales, nous cherchons à les optimiser pour les exploiter dans des dispositifs, par exemple pour des composants neuro-inspirés.
Conversion charge-spin et charge-orbite
La conversion spin-charge (SCC) et le phénomène réciproque rassemblent plusieurs effets physiques nécessaires pour promouvoir des courants de spin efficaces et/ou des effets d’accumulation de spins dans le cadre d’une application de courant. Ces courants/accumulations sont générés par les interactions spin-orbite dans des matériaux massifs (effets Hall de spin inverse avec les métaux lourds tels que Pt, W, Ta) et/ou à leurs interfaces (interactions de Rashba avec les isolants topologiques tels que Bi1-xSbx ou Bi2Se3). Ils peuvent interagir avec une aimantation locale jusqu’à ce qu’ils soient capables de commuter l’aimantation. Au-delà de la compréhension fondamentale des mécanismes, l’un des objectifs est de tirer profit de ces effets pour une commutation d’aimantation rapide et efficace sur le plan énergétique qui peut être utilisée dans une nouvelle génération de technologies de mémoire magnétique MRAM (SOT-MRAM), pour une nouvelle génération de capteurs magnétiques TMR intelligents et contrôlables, ainsi que pour des émetteurs THz dans le domaine temporel.
Nanospintronique moléculaire/matériaux 2D
Cet axe de recherche a pour objet de créer des synergies et développer des idées nouvelles à l’interface entre différents domaines émergeants de la nanoélectronique que sont la spintronique, l’électronique moléculaire et les matériaux bidimensionnels. L’objectif est d’apporter de nouvelles solutions pour l’électronique basse consommation et le « Beyond-CMOS » de demain en se concentrant sur la recherche, la compréhension et l’exploitation de nouveau mécanismes physiques au-delà de ceux habituellement disponibles avec les matériaux conventionnels de la spintronique.
Couples auto-induits sur l’aimantation d’une couche magnétique
Les matériaux magnétiques habituels de la spintronique, tels que Co ou Fe, possèdent un petit Couplage Spin-Orbite (SOC). Pour compenser ce défaut, on utilise...
Être ou ne pas être chiral : telle est la question !
Les propriétés magnétiques des matériaux multicouches ultraminces possédant une anisotropie magnétique perpendiculaire (PMA) ont été largement étudiées dans les années 90.
Enseignant-Chercheur Université Paris-Saclay
Doctorante
Doctorant
Chercheur Thales
Doctorant
Ingénieur CNRS
Doctorant
Ingénieure CNRS
Doctorant
Ingénieure CNRS
Chercheur CNRS
Chercheur CNRS
Professeur émérite de l’Université Paris-Saclay
Chercheur CNRS
Ingénieur CNRS
Post-doctorant
Chercheur CNRS
Chercheur Thales
Chercheuse Thales
Chercheur CNRS
Chercheur Thales
Post-doctorant
Chercheur CNRS
Post-doctorant
Chercheur CNRS
Ingénieur Thales
Doctorant
Enseignant-Chercheur Université Paris-Saclay
Ingénieur CNRS
Doctorant
CDD Manager Projets