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SWANGATE : Spin-WAve Nanochannels for reprogrammable logic GATEs

Présentation

Le projet SWANGATE vise à développer une nouvelle approche pour les dispositifs  magnoniques à l'échelle nanométrique. Les dispositifs magnoniques s'appuient sur la propagation cohérente d’ondes de spin (SW) à l'échelle sub-micronique. La manipulation des ondes de spin se propageant à l'intérieur de guides d'ondes submicroniques est au cœur du développement de ces dispositifs.

Dans ce projet, nous étudierons un paradigme complètement nouveau dans lequel les parois de domaines magnétiques (DW) sont utilisées comme guides d'ondes naturels pour les ondes de spin à l’échelle nanométrique. Cette approche hautement innovante présente deux avantages principaux. Tout d'abord, par un choix judicieux de la fréquence d'excitation, seules les ondes de spin dans les parois de domaines sont générées. Cela permet de travailler avec une onde confinée avec des fréquences compatibles avec les protocoles de communication standard et futurs. De plus, cette approche supprime la nécessité de fabrication de pistes magnétiques définies par lithographie. Deuxièmement, les guides d'ondes de spin sont reconfigurables. En effet, en façonnant et en remodelant les parois de domaines magnétiques, nous pouvons concevoir et redéfinir la forme des guides d'ondes et donc la fonctionnalité des dispositifs. Cela permettra notamment de créer des structures de guides d'ondes beaucoup plus sophistiquées.

Figure: a) Ligne ferromagnétique incurvée de 200 nm de large et de 1 nm d’épaisseur. La ligne est aimantée perpendiculairement et divisée en 3 domaines. Les 2 parois de domaines (DW), qui sont de type Néel ici sont en gris. b) Profils des SW générés par un champ microonde à 5 GHz localisé en dessous de l’antenne (vert). La fréquence d’excitation est inférieure au gap des modes de SW des domaines. On peut voir que les SW excitées sont confinées dans les DWs. De F. Garcia-Sanchez et al., Phys. Rev. Lett. 114, 247206.

Partenaires

  • Institut Jean Lamour - Nancy
  • Institut de Physique et Chimie des Matériaux de Strasbourg
  • Technische Universität Kaiserslautern
  • Centre de NanoSciences et de Nanotechnologies - Paris Saclay

 

Contact

michel.hehn@univ-lorraine.fr

 


ANR-16-CE24-0027-01
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