(PhysOrg.com) -- Une équipe de chercheurs du NIST Center for Nanoscale Science and Technology, l'Université de Münster, et West Virginia University ont démontré le contrôle des fluctuations thermiques magnétiques en utilisant le courant.
L'oeuvre, rapporté dans le numéro du 2 septembre de Lettres d'examen physique , représente une étape importante vers la manipulation des propriétés de bruit des nanocapteurs magnétiques et des dispositifs de mémoire.
Les fluctuations magnétiques d'un disque de 2 µm de diamètre en alliage Ni-Fe (permalloy) ont été mesurées par diffusion de lumière Brillouin microfocale tandis qu'un courant traversait une bande de Pt de support. Le courant a généré un courant de spin, qui a été injecté dans le disque de permalloy par sa surface arrière. Lorsque les électrons circulent le long de la bande de Pt, ils se dispersent différemment, en fonction du spin de chaque électron :ceux avec un spin « vers le haut » se dispersent légèrement vers la surface supérieure, tandis que ceux avec une rotation « vers le bas » se dispersent légèrement vers la surface inférieure. Cet « effet Hall de spin » entraîne un courant de spin, mais pas un courant de charge, au fond du disque magnétique.
Les mesures montrent que les fluctuations thermiques de l'aimantation du disque sont supprimées si les spins injectés sont parallèles aux spins de l'aimant, et que les fluctuations sont fortement amplifiées si les spins injectés et les spins de l'aimant sont antiparallèles. En changeant le courant le long de la bande Pt, les fluctuations ont été réduites de manière contrôlée à 0,5 fois ou amplifiées à 25 fois leur niveau thermique. La population mesurée des excitations magnétiques du disque diffère d'une distribution thermique, montrant que l'effet n'est pas simplement un refroidissement ou un chauffage.
Ces résultats intrigants donnent un aperçu de la complexité des phénomènes de courant de spin et suggèrent une voie pour manipuler de manière contrôlée les fluctuations dans les futurs nanodispositifs magnétiques.
