Le mouvement des électrons peut avoir une affect significativement plus grande sur les effets spintroniques qu’on ne le supposait auparavant. Cette découverte a été faite par une équipe internationale de chercheurs dirigée par des physiciens de l’Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU). Jusqu’à présent, le calcul de ces effets prenait surtout en considération le spin des électrons. L’étude a été publiée dans la revue « Actual physical Overview Analysis » et propose une nouvelle approche dans le développement de composants spintroniques.



De nombreux dispositifs procedures sont basés sur l’électronique semi-conductrice conventionnelle. Les courants de cost sont utilisés pour stocker et traiter les informations dans ces composants. Cependant, ce courant électrique génère de la chaleur et de l’énergie est perdue. Pour contourner ce problème, la spintronique utilise une propriété fondamentale des électrons appelée spin. « Il s’agit d’un instant angulaire intrinsèque, qui peut être imaginé comme un mouvement de rotation de l’électron autour de son propre axe », explique le Dr Annika Johansson, physicienne à MLU. Le spin est lié à un instant magnétique qui, en moreover de la cost des électrons, pourrait être utilisé dans une nouvelle génération de composants rapides et économes en énergie.

Pour y parvenir, il faut une conversion efficace entre les courants de charge et de spin. Cette conversion est rendue probable par l’effet Edelstein : en appliquant un champ électrique, un courant de demand est généré dans un matériau à l’origine non magnétique. De in addition, les spins des électrons s’alignent et le matériau devient magnétique. « Les content articles précédents sur l’effet Edelstein se sont principalement concentrés sur la façon dont le spin des électrons contribue à la magnétisation, mais les électrons peuvent également porter un second orbital qui contribue également à la magnétisation. Si le spin est la rotation intrinsèque de l’électron, alors le moment orbital est le mouvement autour de le noyau de l’atome « , dit Johansson. Ceci est similaire à la terre, qui tourne à la fois sur son propre axe et autour du soleil. Comme le spin, ce instant orbital génère un minute magnétique.



Dans cette dernière étude, les chercheurs ont utilisé des simulations pour étudier l’interface entre deux matériaux d’oxyde couramment utilisés en spintronique. « Bien que les deux matériaux soient des isolants, un gaz d’électrons métallique est présent à leur interface qui est connu pour sa conversion demand-spin efficace », explique Johansson. L’équipe a également pris en compte le minute orbital dans le calcul de l’effet Edelstein et a constaté que sa contribution à l’effet Edelstein est d’au moins un ordre de grandeur supérieure à celle du spin. Ces découvertes pourraient aider à augmenter l’efficacité des composants spintroniques.