L’IMMM se dote de deux nouveaux bancs expérimentaux pour soutenir des projets du Programme de Recherche SPIN
À l’Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM), de nouvelles acquisitions et installations ont vu le jour, favorisant le développement des Projets Ciblés et Transverses du Programme de Recherche SPIN, tels que TOAST et SPINCHARAC
L’équipe de l’IMMM est membre du projet ciblé « TOAST » du PEPR SPIN, coordonné par Jon Gorchon de l’Institut Jean Lamour (IJL), Henri Jaffrès du Laboratoire Albert Fert et Michel Viret du Service de Physique de l’État Condensé (SPEC). Le projet TOAST a pour objectif d’explorer et développer une nouvelle génération de solutions spintroniques basées sur des excitations Térahertz (THz) ultra-courtes. Cette approche vise à surmonter les limitations des technologies GHz conventionnelles qui reposent sur la charge électrique dans les technologies semi-conducteurs et les TIC en général. Le projet TOAST prévoit à ce titre de développer des émetteurs spintroniques de forte puissance d’émission utilisables dans une bande de fréquence très large (5-12 Térahertz). Les courants de spin et les mécanismes de conversion spin à charge seront optimisés, tout en travaillant sur les aspects propagation des champs Térahertz dans les dispositifs, depuis leur source jusqu’à leur réception.
À l’Institut des Molécules et Matériaux du Mans (IMMM), les chercheur·ses travaillent depuis plusieurs années sur ces thématiques scientifiques, en s’appuyant notamment sur les équipements de la plateforme « laser femtoseconde », une des plateformes ouvertes du Programme de Recherche LUMA. Profitant du nouvel élan du Programme de Recherche SPIN (TOAST et SPINCHARAC) et du fort soutien financier de la Région Pays de la Loire, deux nouveaux bancs expérimentaux ont été installés basés sur deux chaines laser amplifiées. La première est la plus énergétique (5 millijoule par impulsions) ; elle émet des impulsions ultra-courtes de 35 femtosecondes dans le visible et proche infrarouge (480-2500 nanomètres). La seconde permet une accordabilité du taux de répétition du train d’impulsions et offre une large gamme de longueurs d’onde dans l’infrarouge (630-16000 nanomètres) via deux OPA (amplificateurs paramétriques optiques) montés en parallèle. Ces équipements sont accompagnés d’un nouveau cryostat optique en cycle fermé. Il permet d’étudier en température jusqu’à 3 Kelvins. Au printemps prochain, un module magnétique sera intégré à ce cryostat pour soumettre nos échantillons à un champ magnétique de 7 Teslas.
Grâce à ces nouvelles installations, l’équipe de l’IMMM vise à explorer plus précisément les interactions lumière-matière et particulièrement rayonnement Térahertz-matière dans les matériaux innovants pour la spintronique : multiferroïques, ferromagnétiques, antiferromagnétiques…
Outre les aspects d’émission Térahertz, la réponse à des sollicitations Térahertz des matériaux ferroïques va permettre d’explorer comment ce champ pourra se coupler et se transporter avec des excitations tels que les magnons (ondes de spin) et phonons (vibration des atomes).
La plateforme « laser femtoseconde » de l’IMMM est ouverte aux utilisateur·trices extérieur·es pour le développement de nouvelles collaborations. Ces nouveaux équipements et l’expertise scientifiques des chercheur·ses de l’IMMM peuvent donc être pleinement mis à la disposition de la communauté du PEPR SPIN.
