Génération, contrôle et détection de courants de spin dans le silicium

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Le récent Prix Nobel de Physique 2007, attribué à Albert Fert et Peter Grünberg pour le découverte de la magnéto-résistance géante, est venu rappeler tous les bénéfices que l’on pouvait espérer du contrôle du spin des électrons dans les dispositifs électroniques. Pour l’industrie des semiconducteurs, la spintronique porte l’espoir de permettre de surmonter de nombreux problèmes liés au transport de charge dans les semiconducteurs, et d’améliorer encore l’intégration des composants. Toutefois, les principales avancées ont jusque-là été surtout réalisées en utilisant des semiconducteurs III-V, comme l’arséniure de galium, à gap direct, ce qui permet un contrôle spectroscopique du système de spin étudié.

Une équipe du Naval Research Laboratory vient toutefois de démontrer que l’on pouvait générer, moduler et détecter électriquement un pur courant de spin dans le silicium, semiconducteur à gap indirect, mais aussi matériau de base de presque toute la microélectronique actuelle. Les chercheurs ont tout d’abord injecté dans le silicium un courant d’électrons polarisés en spin à partir d’une jonction ferromagnétique fer/alumine. Le courant de spin qui en résulte peut être modifié et détecté à partir d’un second contact magnétique convenablement placé dans le dispositif, sous la forme d’une tension qui est déterminée par l’orientation relative des spins dans le silicium et de la magnétisation du contact. Ils ont montré que l’orientation des spins peut être modifiée uniformément de l’extérieur par l’application d’un champ magnétique, montrant ainsi que l’information peut être "écrite" dans le système de spin, et "lue" par la simple mesure d’une tension.

Source :


- http://www.physorg.com/news115907948.htm
- http://www.nrl.navy.mil/pressRelease.php?Y=2007&R=49-07r

Pour en savoir plus, contacts :

"Electrical injection and detection of spin-polarized carriers in silicon in a lateral transport geometry", Applied Physics Letters, 19/11/2007
Code brève
ADIT : 52202

Rédacteur :

Roland Hérino - attache-phys.mst@consulfrance-houston.org

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….