ANR: MISSION

Magnetoelectric oxides for spin-orbitronics

Légende image : (a) La structure orthorhombique de Ga2- xFexO3 (GFO), montrant les trois sites cationiques octaédriques (Oh) et un site tétraédrique (Td). b) Schéma de la commande ME de la commutation par “spin-orbit torque”. Le courant Jc qui circule dans la couche Pt génère un courant de spin transversal Js grâce à l’effet Hall de spin. Js exerce un couple sur l’aimantation M de la couche magnéto-électrique (ME) GFO et éventuellement retpurne l’aimantation M. Une tension de grille supérieure est appliquée afin d’exploiter les propriétés ME de la couche GFO.

[ENGLISH SUMMARY COMING UP]

L’objectif de ce projet est de combiner l’effet magnéto-électrique et le couple de spin-orbite dans des hétéro-structures. La finalité est de réduire la consommation d’énergie liée aux applications dans la commutation de l’aimantation, comme pour les mémoires MRAM.

On s’attend à ce que le couple efficace en orbite de spin dans l’oxyde magnéto-électrique (ME) Ga2-xFexO3 soit modifié par l’application d’une tension de grille. Grâce à cette modulation basée l’effet ME, l’inversion de l’aimantation de la couche ferromagnétique (FM) induite par l’effet Hall de spin pourrait nécessiter l’injection d’un courant électrique moins intense.

Cette étude sur les interfaces “métaux à fort couplage spin-orbite”/ “oxyde magnéto-électrique” devrait apporter de nombreux avantages, du progrès des connaissances fondamentales aux applications liées à la faible consommation énergétique basée sur les effets du spin-orbite.

Participants

Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg (IPCMS) (Strasbourg, France)

Institut Jean Lamour (IJL) (Nancy, France)