Les hétérostructures de van der Waals à base de graphène pourraient être utilisées pour concevoir des dispositifs électroniques ultra-compacts et à faible consommation d'énergie et des dispositifs à mémoire magnétique, selon une étude dirigée par ICREA Prof. Sergio O. Valenzuela, responsable du groupe ICN2 Physique et Ingénierie des Nanodispositifs. C'est ce que suggère un article publié dans le dernier numéro de la revue. Les résultats ont montré qu'il est possible d'effectuer une conversion de charge de spin efficace et accordable dans ces structures, et, pour la première fois, même à température ambiante. L'article est publié en Matériaux naturels . Les premiers auteurs sont L. Antonio Benítez et Williams Savero Torres, du même groupe. Les résultats complètent les études récentes menées dans le cadre de cette même initiative, dont un publié en 2019 dans Lettres nano par des scientifiques de l'Université de Groningue (RUG).

Spintronique, l'électronique qui utilise le spin des électrons pour stocker, manipuler et transférer des informations, comprend des technologies clés, tels que ceux des capteurs de mouvement et des technologies de stockage de l'information. Cependant, le développement de technologies basées sur le spin efficaces et polyvalentes nécessite des matériaux de haute qualité qui permettent un transfert de spin à longue distance, ainsi que des méthodes pour générer et manipuler des courants de spin.

Les courants de spin sont généralement produits et détectés à l'aide de matériaux ferromagnétiques. Comme alternative, les interactions spin-orbite permettent la génération et le contrôle de courants de spin exclusivement à travers des champs électriques, fournissant un outil beaucoup plus polyvalent pour la mise en œuvre de dispositifs de spin à grande échelle.

Le graphène est un matériau unique pour le transport de spin sur de longues distances. La nouvelle étude démontre que le transport de spin peut être manipulé dans le graphène par des effets de proximité. Pour induire ces effets, les chercheurs ont utilisé des dichalcogénures de métaux de transition, qui sont des matériaux bidimensionnels comme le graphène. L'équipe a démontré une interconversion spin-charge efficace à température ambiante comparable aux meilleures performances des matériaux traditionnels.

Ces avancées sont le résultat d'un effort conjoint de chercheurs expérimentaux et théoriques, qui ont travaillé côte à côte dans le cadre du Graphene Flagship. Les résultats de cette étude sont d'une grande pertinence pour les communautés de la spintronique et des matériaux bidimensionnels, car ils fournissent des informations pertinentes sur la physique fondamentale des phénomènes mis en jeu et ouvrent la porte à de nouvelles applications.