Magnétorésistance géante et électronique de spin

Ces vingt dernières années, les avancées technologiques dans l’élaboration des couches minces ainsi que la maîtrise des phénomènes de transport 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 nouvelles 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 premier temps le phénomène de magnétorésistance géante (MRG) et de magnétorésistance 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.