TOAST
Responsable du projet
Jon Gorchon, chercheur CNRS à l’Institut Jean Lamour
L’objectif principale du Projet Ciblé TOAST est le développement d’une nouvelle génération de composants spintroniques pour les technologie térahertz. Les avancées récentes dans le domaine de la spintronique ultra rapide ont eu un impact important sur la gamme spectrale térahertz
Les défis
>Augmenter l’intensité de l’émission THz
>Développer des nouvelles approches de modulation
>Optimiser la conversion d’impulsion de courant de spin picoseconde en courant de charge
>Coupler le signal THz à des modes résonnants antiferromagnétiques
Plus de précisions
La première génération d’émetteurs spintroniques térahertz ont une une influence importante sur la gamme spectrale térahertz.
Ceux-ci consistent en une simple hétérostructure magnétique d’une épaisseur de l’ordre du nanomètre, capable de générer efficacement un rayonnement à très large bande (de 0,3 à 30 THz) lors de l’excitation par une impulsion laser ultra-courte. L’émission THz obtenue par ces dispositifs spintroniques est quasiment indépendante de la longueur d’onde du laser et la polarisation de l’émission peut être réglée arbitrairement (par l’aimantation), ce qui en fait une source incroyablement polyvalente.
L’approche spintronique THz au cœur du projet TOAST promet d’avoir un impact important sur l’émission dans la bande 5-12 THz, dans laquelle les sources THz actuelles (par exemple les lasers à cascade quantique THz) ne peuvent pas fonctionner en raison de l’absorption des phonons, cette excitation d’atomes, dans les matériaux qui les constituent.
Le concept étant récent, il existe une grande marge d’amélioration en termes de puissance, de modulation et d’agilité. Un des objectifs dans le projet TOAST sera d’atteindre une puissance d’émission de 0,2 milliWatt et de démontrer une modulation rapide (Mégahertz).
Un second objectif concernera des aspects plus fondamentaux de dynamique d’aimantation ultra-rapide en particulier avec des matériaux antiferromagnétiques visant le développement de détecteurs térahertz spintroniques. Les composants de spin sur puce pourraient couvrir toute la chaîne d’émission, de manipulation et de lecture des informations basées sur le spin.
Le consortium
Institut Jean Lamour (CNRS, Nancy), Laboratoire Albert Fert (CNRS, Palaiseau), Service de Physique de l’Etat Condensé (CEA, Gif-sur-Yvette), SPINTEC (CEA, Grenoble), Laboratoire de Physique de L’Ecole Normale Supérieure (CNRS, Paris), Institut de physique et de chimie des matériaux de Strasbourg (CNRS, Strasbourg), Institut Jean Lamour (Université de Lorraine), Institut des Molécules et Matériaux du Mans (Le Mans Université), Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (CNRS, Grenoble), Institut d’Électronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (CNRS, Villeneuve-d’Ascq)
Publications relatives au projet TOAST
Les autres projets PEPR
