De nouvelles méthodes de production rendent les microstructures cristallines universellement applicables


Spintronique: une nouvelle méthode de production rend les microstructures cristallines universellement applicables

Rose: pont YIG, : colle, gris: saphir Crédit: AIP Applied Physics Letters

nouvelles technologies de stockage et d’information nécessitent de nouveaux matériaux plus performants. L’un de ces matériaux est le grenat d’yttrium et de fer avec des propriétés magnétiques spéciales. Grâce à un nouveau processus, il peut désormais être transféré sur n’importe quel matériau. Le processus développé par des physiciens de l’Université Martin Luther de Halle-Wittenberg (MLU) pourrait conduire à la de composants plus petits, plus rapides et plus écoénergétiques pour le stockage de données et le traitement de l’information. Les physiciens ont publié leurs résultats dans la revue Lettres de physique appliquée.

Les matériaux magnétiques jouent un rôle important dans le développement de nouvelles technologies de stockage et d’information. La magnonique est un domaine de recherche émergent qui étudie les ondes de spin dans les couches . Le spin est une sorte de moment angulaire intrinsèque d’une particule qui crée un moment magnétique. La déviation du spin peut propager des ondes dans un corps solide. «Dans les composants magnons, les électrons n’auraient pas à se déplacer pour traiter l’information, ce qui signifie qu’ils utilisent beaucoup moins d’énergie», explique le professeur Georg Schmidt de l’Institut de physique de la MLU. Cela les rendrait également plus petits et plus rapides que les technologies précédentes.

Jusqu’à présent, cependant, il était très coûteux de fabriquer les matériaux nécessaires pour cela. Le grenat de fer yttrium (YIG) est largement utilisé car il possède les bonnes propriétés magnétiques. «Le problème jusqu’à présent était que les couches très fines et de haute qualité requises ne pouvaient être produites que sur un substrat spécifique et ne pouvaient pas être enlevées», explique Schmidt. Le substrat lui-même a des propriétés électromagnétiques défavorables.

Les physiciens ont maintenant résolu ce problème en faisant que le matériau forme des structures en forme de pont. Cela lui permet d’être fabriqué sur le substrat idéal et ensuite retiré. «Ensuite, ces petites plaquettes peuvent théoriquement être collées sur n’importe quel matériau», explique Schmidt. La méthode a été développée dans son laboratoire et repose sur un procédé de fabrication qui peut être réalisé à ambiante. Dans la présente étude, les scientifiques ont collé les plaquettes, qui ne faisaient que quelques micromètres carrés, sur du saphir, puis ont mesuré leurs propriétés. «Nous avons obtenu de bons résultats même à basse température», déclare Schmidt. Ceci est nécessaire pour de nombreuses expériences à haute fréquence en magnonique quantique.

«Les plaquettes de grenat de fer yttrium pourraient, par exemple, être également collées sur du silicium», explique Schmidt. Ce semi-conducteur est très souvent utilisé en électronique. De plus, d’autres microstructures en couches minces de toute forme peuvent être fabriquées à partir de YIG. Selon Schmidt, cela est particulièrement excitant pour les composants hybrides dans lesquels les ondes de spin sont couplées à des ondes électriques ou à des vibrations mécaniques.


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Plus d’information:
P. Trempler et al., Intégration et caractérisation des structures YIG de taille micrométrique avec une très faible atténuation de Gilbert sur tout substrat, Lettres de physique appliquée (2020). DOI: 10.1063 / 5.0026120

Fourni par l’Université Martin Luther Halle-Wittenberg

Citation: Spintronics: Une nouvelle méthode de production rend les microstructures cristallines universellement (23 février 2021), consulté le 23 février 2021 sur https://phys.org/news/2021-02-spintronics-production-method-crystalline-microstructures.html

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