Nanomagnétisme et centres colorés dans le diamant: une interface robuste pour le couplage, la détection et l'imagerie en spintronique basée sur le transfert de spin

 

Lilian Childress

Université McGill

 

Domaine : techniques, mesures et systèmes

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2014-2015

Les nanostructures magnétiques sous-tendent bien des composantes matérielles de mémoire moderne d'ordinateur, et les dispositifs à courants de spin permettent d'envisager des processeurs à très faible consommation d'énergie. La dynamique d'aimantation de ces systèmes n'est toutefois pas entièrement comprise, et l'imagerie à haute résolution spatiotemporelle de leur comportement lors de manipulations en laboratoire constitue toujours un défi.

Ce projet de recherche en équipe vise à développer un dispositif hybride dans lequel des nanocircuits ferromagnétiques contrôlés par des courants de transfert de spin sont couplés à des spins individuels associés à des défauts de type azote-lacune (NV) dans un substrat de diamant. Ces défauts seront utilisés pour visualiser la dynamique d'aimantation locale des nanocircuits ferromagnétiques à une résolution spatiale inférieure à ~10 nm et des sensibilités spectrales dans la gamme du GHz. En outre, la capacité de coupler des défauts à des nanoaimants voisins pourrait permettre de contrôler des spins quantiques individuellement ou les connecter entre eux sur des puces.

En combinant l'expertise des professeurs Childress et Pioro-Ladrière en matière de manipulation de spin individuel à la vaste expérience du professeur Sankey en matière de transfert de spin, le projet pourrait avoir une importante incidence pour les mémoires informatiques et ouvrir de nouvelles avenues de recherche en trait aux composants micro-ondes non linéaires, aux dispositifs de traitement quantique de l'information et aux capteurs.