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Isolants topologiques, des convertisseurs très efficaces : article dans Phys. Rev. App.

Juan-Carlos Rojas-Sánchez, chercheur à l’IJL, a co-écrit avec Albert Fert (Unité Mixte de Physique CNRS/Thales, Prix Nobel de Physique 2007) un article comparant l’efficacité des conversions entre le courant de charge et le courant de spin dans des systèmes 2D et 3D. Ce travail a été publié dans Physical Reviews Applied le 17 mai 2019.

Les matériaux bidimensionnels (2D) tels que les isolants topologiques (TI) sont des composants prometteurs pour la conception de dispositifs d’électronique de spin.

L’article paru dans Phys. Rev. Applied propose une approche pour comparer les résultats de l'efficacité de la conversion dans les systèmes 3D et 2D et présente un moyen pour quantifier les avantages de ces derniers.

Les auteurs ont pour cela mené une étude sur les conversions entre courants de charge et courants de spin. Cette étude s’est basée sur les effets Hall de spin dans les métaux lourds et sur les effets d'Edelstein dans un modèle de gaz 2D électronique. Elle a permis de mettre en lumière la plus grande efficacité des isolants topologiques par rapport aux autres convertisseurs.

Références :

Compared Efficiencies of Conversions between Charge and Spin Current by Spin-Orbit Interactions in Two- and Three-Dimensional Systems
Juan-Carlos Rojas-Sánchez, Albert Fert
Phys. Rev. Applied 11, 054049 - 17 mai 2019
doi.org/10.1103/PhysRevApplied.11.054049

Contact chercheur :

Juan-Carlos ROJAS-SÁNCHEZ, chargé de recherche CNRS, Institut Jean Lamour, Nancy
juan-carlos.rojas-sanchez@univ-lorraine.fr

Légende de la figure :

Les résultats expérimentaux de la production du courant de charge dans différents systèmes. Le courant de spin est injecté par pompage de spin à la résonance ferromagnétique. On remarque que le courant de charge produit par l'isolant topologique alpha-Sn est de loin supérieur.