Mises en application
Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 2)

2.1 Mémoires magnétiques non volatiles

2.1.1 Principe de vanne de spin

La GMR et la TMR sont les principes physiques des nanostructures avancées, qui permettent de coupler le magnétisme à l'électronique. Les vannes de spin sont les hétérostructures, en pratique lithographiées, dans lesquelles sont mis en œuvre ces principes pour leur utilisation pratique. Le rôle d'une vanne de spin est de pouvoir atteindre entièrement et à faible champ appliqué les états parallèle et antiparallèle des deux couches F1 et F2, pour bénéficier du rapport de magnétotransport maximal. Une vanne de spin consiste en une couche dure fixée par couplage direct, avec un antiferromagnétique pour augmenter sa coercitivité, et une couche douce, appelée (abusivement) couche libre, dont l'aimantation sera la seule à varier en fonctionnement. La vanne de spin a été inventée en 1991. Les applications des vannes de spin sont les capteurs magnétiques (position ou rotation, compas électronique, têtes de lecture pour disques durs et bandes) et les mémoires magnétiques (MRAM).

Dans la pratique, une vanne de spin optimisée peut avoir une structure très complexe, comme celle présentée sur la figure 7. Suivant les notations de cette figure, la couche dite libre F est composite FeNi/CoFe. Le FeNi, impose une faible coercitivité et la couche interfaciale de CoFe rehausse la polarisation à l'interface pour augmenter la magnétorésistance (cf. § 1.3...