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Concept
Spintronique
Résumé
La spintronique, électronique de spin ou magnétoélectronique, est une technique qui exploite la propriété quantique du spin des électrons dans le but de stocker des informations. L’article Giant Magnetoresistance of (001)Fe/(001)Cr Magnetic Superlattices publié par Albert Fert et son équipe en 1988 est considéré comme l’acte de naissance de la spintronique.
L'électronique classique repose sur une propriété essentielle d'une particule élémentaire (électron), sa charge électrique. La spintronique permet d'exploiter une propriété supplémentaire de l'électron, la propriété quantique de spin. Elle offre des possibilités d'applications nouvelles, en particulier la réalisation de capteurs de très grande sensibilité qui ont révolutionné le stockage magnétique de l'information. La spintronique a émergé dans les années 1980 après la mise en évidence de l’existence de courants polarisés en spin (suggérés par Mott) dans les métaux ferromagnétiques. Dans ces métaux comme le fer ou le cobalt, les libres parcours moyens des électrons sont différents selon leur spin, ce qui entraîne une différence du courant porté par ceux-ci, pouvant aller jusqu’à un facteur 10.
Spin
Le spin est une propriété quantique d'une particule qui, d'une manière imagée (et un peu faussée) pourrait être décrite comme un moment cinétique dû à la rotation de cette particule sur elle-même, à l'instar d'une toupie. Le spin est l'équivalent quantique du moment cinétique en physique classique. Le moment cinétique quantique a ceci d'étonnant qu'il est responsable du moment magnétique que porte une particule possédant un spin. D'une manière encore imagée, une particule possédant un spin serait un minuscule aimant.
Quand on lui applique un champ magnétique approprié, le spin de l’électron bascule d’une orientation à l’autre. Les dispositifs spintroniques exploitent cette propriété, qui permet de stocker de l’information : le support matériel est divisé en minuscules zones correspondant à autant de bits d’information, et un champ magnétique est appliqué bit par bit pour orienter les spins des électrons des atomes.
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