Dans les expériences de pompage de spin, il existe quatre mécanismes possibles pour transporter un courant de spin à travers une couche antiferromagnétique (bleue) qui est prise en sandwich entre deux ferromagnétiques (violet et orange). (De haut en bas) Le courant de spin pourrait être transporté par des ondes de spin THz cohérentes, par ondes de spin évanescentes GHz, par un courant de spin incohérent entraîné par un gradient thermique, soit par un échange magnétique direct entre les deux ferroaimants. De nouvelles expériences indiquent que lorsque l'antiferromagnétique NiO est pris en sandwich entre les ferromagnétiques NiFe et FeCo, le transfert de spin entre NiFe et FeCo se produit via une onde de spin évanescente cohérente. Crédit: La physique (2020). DOI :10.1103/Physics.13.83
Les scientifiques ont fait une percée cruciale dans l'important, domaine émergent de la spintronique, ce qui pourrait conduire à une nouvelle technologie de données écoénergétique à grande vitesse.
Une équipe internationale de chercheurs, dont l'Université d'Exeter, a fait une découverte révolutionnaire qui a le potentiel de fournir une vitesse élevée, faible consommation d'énergie pour certains des appareils électroniques les plus utilisés au monde.
Alors que les technologies de l'information d'aujourd'hui reposent sur une électronique qui consomme énormément d'énergie, les électrons dans les courants électriques peuvent également transférer une forme de moment cinétique appelée spin.
« électronique de spin ou « spintronique », qui exploite le courant de spin, a le potentiel d'être non seulement beaucoup plus rapide, mais aussi plus économe en énergie.
Les scientifiques ont récemment découvert que certains matériaux antiferromagnétiques électriquement isolants sont exceptionnellement bons conducteurs de courant de spin pur.
Dans la nouvelle recherche, scientifiques d'Exeter, en collaboration avec les universités d'Oxford, Californie Berkeley, et les sources lumineuses avancées et diamant, ont démontré expérimentalement que des courants de spin alternatifs à haute fréquence peuvent être transmis par, et parfois amplifié à l'intérieur, fines couches de NiO antiferromagnétique.
Les résultats démontrent que le courant de spin dans les couches minces de NiO est médié par des ondes de spin évanescentes, un mécanisme apparenté à l'effet tunnel de la mécanique quantique.
L'utilisation de couches minces de NiO pour le transfert et l'amplification du courant de spin alternatif à température ambiante et aux fréquences du gigahertz peut conduire à une future technologie de communication sans fil plus efficace.
La recherche est publiée dans Lettres d'examen physique .
Maciej Dabrowski, premier auteur de l'Université d'Exeter a déclaré :« La confirmation du mécanisme d'onde de spin évanescent montré par notre expérience indique que le transfert de moment angulaire entre les spins et le réseau cristallin d'un antiferromagnétique peut être réalisé dans des films minces de NiO et ouvre la porte à la construction d'amplificateurs de courant de spin à l'échelle nanométrique."
« Transfert cohérent du moment angulaire de spin par des ondes de spin évanescentes au sein de NiO antiferromagnétique » est publié dans Lettres d'examen physique .
