Un professeur de NUST MISIS faisait partie d'une équipe de recherche internationale qui a trouvé des preuves de l'existence du couplage spin-orbite de Zeeman dans les conducteurs antiferromagnétiques. Ces travaux pourraient ouvrir la voie à la prochaine génération d'électronique. L'étude a été publiée dans Matériaux quantiques npj .

L'électron possède deux propriétés fondamentales :la charge et le spin. Les appareils électroniques conventionnels n'utilisent que la charge de l'électron pour le traitement de l'information. Dans les années récentes, un énorme effort de recherche a été concentré sur la construction de dispositifs électroniques fondamentalement nouveaux (souvent appelés «dispositifs spintroniques») qui exploiteraient spécifiquement les propriétés de spin en plus des degrés de liberté de charge. Le passage de l'électronique conventionnelle à la technologie spintronique ouvre la possibilité de construire des dispositifs à haute densité de stockage et à fonctionnement rapide. La nature à deux composants des systèmes basés sur le spin les rend potentiellement applicables à l'informatique quantique.

Les efforts actuels dans la conception de dispositifs spintroniques se concentrent sur la compréhension et l'utilisation du couplage spin-orbite, une interaction entre le moment angulaire orbital et le moment angulaire de spin d'une particule individuelle, comme un électron. Cependant, le couplage spin-orbite se produisant dans de nombreux composés est souvent faible ou son émergence nécessite l'utilisation de composants lourds. Une façon de surmonter les défis liés au couplage spin-orbite pourrait être l'utilisation d'antiferromagnétiques. Un couplage spin-orbite de nature inhabituelle, Le couplage spin-orbite de Zeeman devrait se manifester dans une large gamme de conducteurs ferromagnétiques. Étant proportionnel au champ magnétique appliqué, le couplage est accordable. Encore, la preuve expérimentale de ce phénomène a fait défaut.

La collaboration d'un physicien NUST MISIS avec des collègues allemands, La France et le Japon ont produit, pour la première fois, preuve expérimentale du couplage spin-orbite de Zeeman dans deux conducteurs en couches très différents :un supraconducteur antiferromagnétique organique, et un supraconducteur important dopé aux électrons qui appartient à la famille des matériaux supraconducteurs cuprates à haute température. Obtenu sur deux matériaux très différents, les résultats de ces travaux démontrent le caractère générique du couplage spin-orbite de Zeeman. Outre son importance fondamentale, le couplage spin-orbite Zeeman ouvre de nouvelles possibilités de manipulation de spin, très recherché dans l'effort actuel pour exploiter le spin des électrons pour de futures applications spintroniques.

"Le couplage spin-orbite de Zeeman peut être significativement plus fort que d'autres types connus de couplage spin-orbite, offrant ainsi de nouvelles voies pour le développement de dispositifs électroniques fondamentalement nouveaux", a noté Pavel Grigoriev, Professeur au Département de Physique Théorique et Technologies Quantiques NUST MISIS, chercheur principal à l'Institut de physique théorique de Landau.