Les perovskites qui sont en train de s'imposer dans le paysage des cellules photovoltaïques ont également un avenir en spintronique. Judicieusement empilées, elles présentent l'effet Rashba, du nom du physicien qui l'a proposé pour la première fois en 1959, à l'origine du transistor à effet de spin et d'une grande partie de l'électronique basée sur le spin de l'électron (la spintronique). En effet, il permet de générer des courants électriques "polarisés en spin" dans des composants non magnétiques, en s'affranchissant du champ magnétique que l'on doit habituellement appliquer pour les produire. Mais comment contrôler les propriétés électroniques des courants ainsi produits ?
Structure schématique de l'empilement des couches d'oxyde qui composent la pérovskite à effet Rashba modulable. © Wilfrid Prellier
En réalisant une perovskite présentant l'effet Rashba, composée d'un empilement d'une couche de Titane de Strontrium (SrTiO3) prise en sandwitch entre deux couches d'aluminate de lanthane (LaAlO3) de quelques nanomètres d'épaisseur. C'est ce que proposent les chercheurs du Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (CRISMAT /CNRS / ENSICAEN / UNICAEN) qui ont pu moduler les propriétés électroniques de ce système en faisant varier l'épaisseur de la couche SrTiO3 entre 1 et 24 nm. Ce résultat ouvre la voie à un contrôle des propriétés électroniques de ces composants pressentis pour l'électronique de spin.
Référence
Weinan Lin, Lei Li, Fatih Dogan, Changjian Li, Hélène ROTELLA, Xiaojiang Yu, Bangmin Zhang, Yangyang Li, Wen Siang Lew, Shijie Wang, Wilfrid Prellier, Stephen Pennycook, Jingsheng Chen, Zhicheng Zhong, Aurelien Manchon, and Tom Wu.
Interface-based tuning of Rashba spin-orbit interaction in asymmetric oxide heterostructures with 3d electrons
Nature Communications 19 juillet 2019