Nouveaux composants spintroniques à base de matériaux antiferromagnétiques

par Théophile Chirac

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Michel Viret.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris) , en partenariat avec Service de Physique de l'Etat Condensé (laboratoire) , LNO -Laboratoire Magnétisme et oxydes (equipe de recherche) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 15-11-2016 .


  • Résumé

    Les limitations physiques actuelles de l'électronique (vitesse, miniaturisation, consommation) poussent la recherche à trouver des solutions alternatives pour une manipulation plus efficace de l'information. La spintronique - domaine d'étude où l'information électrique serait transportée par le spin de l'électron plutôt que par sa charge - offre des perspectives prometteuses. Ce projet de recherche s'inscrit dans cette perspective et pose les bases de composants spintroniques à base de matériaux antiferromagnétiques, dont la lecture et l'écriture seraient optiques, en exploitant la génération de seconde harmonique, et d'ondes terahertz. Tels composants pourraient notamment surpasser les mémoires magnétiques actuelles en termes de vitesse et d'insensibilité aux perturbation extérieures[1][2][3]. [1] J.-Y. Chauleau, E. Haltz, C. Carretero, S. Fusil, and M. Viret. Multi-stimuli ma- nipulation of antiferromagnetic domains assessed by second-harmonic imaging. Nat Mater, 16(8) :803–807, Aug 2017. Letter. [2] Ran Cheng, Matthew W. Daniels, Jian-Gang Zhu, and Di Xiao. Ultrafast switching of antiferromagnets via spin-transfer torque. Phys. Rev. B, 91 :064423, Feb 2015. [3] P. Wadley et al. Electrical switching of an antiferromagnet. Science, 351(6273) :587–590, 2016.

  • Titre traduit

    New spintronic components based on antiferromagnetic materials


  • Résumé

    Limitations of electronics in terms of speed, minimal size and consumption for the ever-growing demand urges research to focus on alternative technologies for information manipulation. Spintronics -where particle spins would replace particle charges as information medium- offers promising perspectives. This research project takes part in this dynamics by studying possibilities of spintronics component based on antiferromagnetic materials, whose reading and writing would be optical, thanks to terahertz emission and second harmonic generation. Such components could overcome current magnetic memories with respect to writing speed and external perturbation non-sensitivity [1][2][3]. [1] J.-Y. Chauleau, E. Haltz, C. Carretero, S. Fusil, and M. Viret. Multi-stimuli ma- nipulation of antiferromagnetic domains assessed by second-harmonic imaging. Nat Mater, 16(8) :803–807, Aug 2017. Letter. [2] Ran Cheng, Matthew W. Daniels, Jian-Gang Zhu, and Di Xiao. Ultrafast switching of antiferromagnets via spin-transfer torque. Phys. Rev. B, 91 :064423, Feb 2015. [3] P. Wadley et al. Electrical switching of an antiferromagnet. Science, 351(6273) :587– 590, 2016.