L`information de spin semble trouver enfin son support pour l

L`information de spin semble trouver enfin son support pour l

Communiqué de presse
Orsay, le 5 juin 2012
L’information de spin semble trouver enfin son support
pour l’électronique de demain : le graphène
Contacts Presse :
Université Paris-Sud
Cécile Pérol
01 69 15 41 99
06 58 24 68 44
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CNRS
01 44 96 51 51
[email protected]
Thales
Florence Pontieux
01 57 77 91 26
[email protected]
Contact chercheur
Pierre Seneor
01 69 41 58 66
[email protected]
Avec des centaines de millions de disques durs vendus chaque année et la prolifération
des data-centers de géants de l’internet, le magnétisme reste aujourd’hui, de loin, la
principale source de stockage de l’information à l’échelle mondiale. C’est en fait le
« spin », le nano-aimant élémentaire du magnétisme, qui porte cette information. Bien
au delà du stockage, il est pressenti comme l’un des vecteurs possibles de
l’information pour l’électronique à faible consommation de demain. Cependant malgré
plusieurs décennies de recherche intense, cet avènement se heurte au paradoxe de
l'information de spin : alors même qu’elle est la plus prisée dans le stockage pour son
caractère non-volatile, elle s’est révélée être des plus volatiles lorsqu’on cherche à la
transporter. Des chercheurs de l’Université Paris-Sud, du CNRS et de Thales, en
collaboration avec des collègues américains du GeorgiaTech, montrent que le
graphène pourrait être le media idéal permettant d’envisager à terme la réalisation
d’architectures complexes et de logiques s’appuyant sur le traitement d’informations à
base de spin. Ces travaux viennent d’être publiés sur le site de la revue Nature physics.
Le traitement de l'information de spin est un paradigme possible pour l’électronique
post-CMOS (complementary metal-oxide semiconductor)1 et le transport efficace du spin
sur de longues distances est un élément fondamental de cette vision. Cependant, malgré
plusieurs décennies de recherche intense, une plateforme appropriée restait encore à
trouver.
Des scientifiques de l’unité mixte de physique CNRS/Thales associée à l’Université ParisSud, de l’Institut Néel (CNRS), du laboratoire Thales Research and Technology et du
Georgia Institute of Technology (USA) ont étudié le transport de spin dans des structures
à deux terminaux de type polariseur / analyseur basés sur du graphène à haute mobilité
obtenu par croissance épitaxiale sur du carbure de silicium. Ils ont démontré que le
transport de spin dans le graphène est efficace jusqu’à 75% avec des signaux de spin de
l’ordre du mega-ohm et des longueurs de diffusion de spin de plus 100 micromètres.
Ces résultats, fruits d’une collaboration entre spécialistes de l’électronique de spin et du
graphène, permettent enfin de lever un verrou et d’entrevoir une plateforme potentielle
pour le traitement de l’information de spin : le graphène, cette couche de carbone
monoatomique avec une structure de nid d’abeille. La spintronique2 associée au
graphène pourrait être pressentie comme l’un des vecteurs possibles de l’information
pour l’électronique à faible consommation de demain.
Référence : Highly efficient spin transport in epitaxial graphene on SiC, Bruno Dlubak, Marie-Blandine
Martin, Cyrile Deranlot, Bernard Servet, Stéphane Xavier, Richard Mattana, Mike Sprinkle, Claire Berger, Walt
A. De Heer, Frédéric Petroff, Abdelmadjid Anane, Pierre Seneor, and Albert Fert, Nature Physics, juin 2012.
DOI :10.1038/NPHYS2331, http://www.nature.com/nphys/journal/vaop/ncurrent/full/nphys2331.html
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Technologie de fabrication de composants électroniques à base de silicium actuellement utilisée.
La spintronique ou électronique de spin est une discipline qui exploite les propriétés quantiques du spin des électrons.