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Une nouvelle technique de contrôle de spin ultrarapide en microscopie

Les textures magnétiques exotiques résultant de l’interaction délicate entre les fluctuations thermodynamiques et les oscillations topologiques ont suscité un vif intérêt en raison de leurs applications potentielles dans les dispositifs spintroniques. Les progrès récents de la microscopie électronique permettent d’imager des ciels individuels aléatoires et photogénérés.

Cependant, la manipulation déterministe et dynamique doit être améliorée par la nature chaotique de ces fluctuations et la commutation intrinsèquement irréversible entre différents minima dans le paysage énergétique magnétique. De plus, la visualisation et le contrôle déterministe de très peu de cycles doivent encore être réalisés sur des échelles de temps ultrarapides.

Tengdin, Ph.D., l’étudiant Benoit Truc et son collègue postdoctoral, le Dr Alexey Sapozhnik, ont développé une nouvelle technique de visualisation et de contrôle Faire tourner un tas de tours disposés dans une texture semblable à un tourbillon à la vitesse la plus rapide jamais atteinte.

Les scientifiques ont accompli cela en utilisant une série d’impulsions laser femtosecondes (10-15 ou quadrillionièmes de seconde). Ils peuvent contrôler la rotation des spins dans le minéral sélénium et cuivre connu dans le domaine par sa formule chimique, Cu2OSeO3, en espaçant précisément les impulsions laser. En raison de son remarquable test de spins, ce minéral est relativement bien connu dans le domaine de l’électronique des rayons X.

Lorsque les scientifiques ont contrôlé les parcours avec des impulsions laser, ils ont découvert qu’ils pouvaient changer leur direction à volonté en faisant varier le temps de retard entre les impulsions d’entraînement successives et en réglant le laser. polarisation.

L’équipe a également pu imager les changements de rotation grâce à un microscope électronique à transmission capable de « voir » de petites dimensions. Cette découverte a des implications majeures pour les concepts de base de la spintronique.

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Dre Phoebe Tengden, chercheuse postdoctorale au Carboni Lab, Il a ditEt Nos expériences montrent qu’il est possible de traiter et d’imager quelques cycles à très grande vitesse à l’aide d’un faisceau lumineux d’intensité modérée. Un tel effet peut être exploité dans des dispositifs ultra-rapides à ultra-faible consommation cyclique. De nouveaux types de mémoires ou de portes logiques sont des candidats potentiels, tout comme les capteurs haute résolution. »

Référence de la revue :

  1. Phoebe Tengdin, Benoit Truc, Alexei Sapoznik et d’autres. Imagerie de contrôle cohérente ultra-rapide d’un cristal de Skyrmion. X examen physique20 décembre 2022. DOI : 10.1103/PhysRevX.12.041030

Cunégonde Lestrange

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