Les matériaux organiques montrent leurs propriétés magnétiques
Le CMOS (complementary metal-oxide semiconductor) s'approche des limites d'échelle, d'autres technologies sont donc à l'étude pour le remplacer. La spintronique est une nouvelle technique qui exploite le spin de l'électron en plus de sa charge, et semble prometteuse pour prendre la relève du CMOS. Le transport de spin à longue distance sans perdre sa polarisation, et la manipulation du spin, sont des facteurs de base de la conception de dispositifs spintroniques innovants. Les semi-conducteurs organiques bénéficient d'un faible couplage spin-orbite et d'une mobilité accordable. Ils sont donc considérés comme des matériaux parfaits pour le transport de spin, voire comme une révolution en matière de spintronique. Les scientifiques du projet ITAMOSCINOM («Injection, transport and manipulation of spin currents in new organic materials»), financé par l'UE, ont amélioré les connaissances relatives aux propriétés de transport de spin et à la manipulation du spin. Les travaux ont commencé par la croissance et la caractérisation de matériaux organiques sur des matériaux ferromagnétiques, et inversement. Les scientifiques ont ainsi obtenu des diodes de spin verticales, organiques et optimisées, et pu étudier la longueur cohérente du spin et son mécanisme de transport. Grâce à des dispositifs de spintronique plus complexes, comme des transistors à base de métaux ou des transistors nanométriques à effet de champ, ITAMOSCINOM a amélioré la compréhension des mécanismes de décohérence du spin dans des matériaux organiques. Les chercheurs se sont intéressés à l'injection et au transport du spin dans des métaux et des ferro-aimants, à l'aide de diodes latérales de spin. Ces dispositifs fascinants sont très prometteurs pour les applications de la spintronique car ils permettent de produire des courants de spin purs. Les chercheurs ont accordé une attention toute particulière aux mécanismes d'inversion de spin durant son transport par des métaux simples. Les scientifiques ont progressé dans la manipulation du spin des électrons, dans des métaux classiques comme dans des matériaux organiques. Ils ont ainsi amélioré la compréhension de la spintronique, notamment de l'interaction spin-orbite qui est essentielle pour manipuler le spin en appliquant un champ électrique. Le projet ITAMOSCINOM a étudié des matériaux dotés de propriétés optimisées de transport du spin, qui devraient faire de la spintronique un remplaçant viable de l'électronique classique. Les résultats de projet en matière de manipulation du spin ouvrent la voie à la mise au point de dispositifs spintroniques sophistiqués, comme un transistor à spin.
Mots‑clés
Matériaux organiques, spintronique, transport de spin, semi-conducteurs organiques, courants de spin
