[E2135], "Magnétorésistance géante et électronique de spin", M. HEHN, F. MONTAIGNE, A. SCHUL, Techniques de l'Ingénieur, date.
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Article : [ART448]

Titre : [E2135], Magnétorésistance géante et électronique de spin, M. HEHN, F. MONTAIGNE, A. SCHUL, Techniques de l'Ingénieur, date.

Cité dans : [DIV104]  Liste des articles des Techniques de l'Ingénieur, décembre 2012.
Auteur : Michel HEHN - Ingénieur de l’Institut national des sciences appliquées, Chargé de recherche au CNRS, Laboratoire de physique des matériaux, Nancy.
Auteur : François MONTAIGNE - Ingénieur de l’École supérieure d’ingénieurs en électrotechnique et électronique, Maître de conférences à l’Université Henri-Poincaré, Laboratoire de physique des matériaux, Nancy
Auteur : Alain SCHUHL - Professeur à l’Université Henri-Poincaré, Laboratoire de physique des matériaux, Nancy.

Revue : Techniques de l'Ingénieur, http://www.techniques-ingenieur.fr
Volume : E2000
Thème :
Date :
Lien : E2135.pdf - 345 Ko, 7 pages.

Résumé :
Ces vingt dernières années, les avancées technologiques dans l’élabo-ration
des couches minces ainsi que la maîtrise des phénomènes de trans-port
électronique dans la matière ont permis des progrès considérables dans la
miniaturisation et la diversification des dispositifs électroniques. L’association,
au sein d’une structure unique, de matériaux magnétiques d’une part, et de
matériaux métalliques, semi-conducteurs ou isolants d’autre part, a permis
l’émergence d’une nouvelle génération de composants ainsi que d’une
nouvelle discipline : l’électronique de spin. Les dispositifs ainsi réalisés tireront
profit du meilleur de chaque matériau pour obtenir des fonctionnalités nou-velles
et supplémentaires. Elles dépendront notamment de l’alignement des
moments des couches magnétiques du dispositif et donc d’un champ
magnétique appliqué. Tout l’enjeu de cette nouvelle discipline consiste à injecter
le courant polarisé en spin d’un matériau magnétique vers une électrode
collectrice dont la nature dépend de la fonctionnalité souhaitée pour le dispositif.
Dans le présent article, nous nous intéressons aux diverses technologies de
magnétorésistance de multicouches hybrides. Nous présentons dans un pre-mier
temps le phénomène de magnétorésistance géante (MRG) et de magné-torésistance
tunnel (MRT). Puis, nous en donnons des exemples d’applications
dans le domaine des capteurs et des mémoires magnétiques non volatiles.
Pour finir, nous présentons les extensions de ce domaine de recherche et
quelles en sont les applications potentielles.

Le lecteur consultera utilement l’article Physique des dispositifs électroniques [E 1 100] du même traité.
Dans cet article, nous utiliserons les abréviations suivantes :
- MRG : magnétorésistance géante (GMR : Giant Magnetoresistance en anglais) ;
- MRT : magnétorésistance tunnel (TMR : Tunnel Magnetoresistance en anglais).

Sommaire :
1. Notions liées à l’électronique de spin E 2 135 - 2
1.1 Propriétés magnétiques de couches minces. - 2
1.2 Transport polarisé en spin - 3
2. Capteurs magnétorésistifs - 6
2.1 Relation entre résistance et moment magnétique - 6
2.2 Réponse magnétique : relation entre moment et champ magnétique . - 6
2.3 Vers le capteur . - 7
2.4 Applications et exemples - 8
3. Mémoires magnétiques - 8
3.1 Stockage magnétique - 8
3.2 Lecture magnétorésistive - 9
3.3 Mémoires magnétiques non volatiles à accès aléatoire (MRAM) . - 10
4. Vers une électronique de spin - 12
4.1 Transistor basé sur la magnétorésistance géante - 12
4.2 Transistor basé sur la magnétorésistance tunnel . - 13
4.3 Transistors basés sur l’injection de spin dans un semi-conducteur . - 14
4.4 Transistor à un électron (SET), le transistor « ultime » - 14
Pour en savoir plus. Doc. E 2 135


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