Effet Hall La petite histoire Comprendre simplement Domaines de présence Son interprétation dans l'avenir Les références Mais encore …

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La petite histoire  Up Page Effet Hall du spin Roberto Myers et Yuichiro Kato font partie de l'équipe de l'université de Santa Barbara qui a découvert l'"effet Hall de spin", par hasard, alors que ces physiciens cherchaient à injecter des électrons de même spin dans un semi-conducteur.

Comprendre simplement  Up Page Magnétorésistance géante La découverte de la magnétorésistance géante, à la fin des années quatre-vingt, par les physiciens Albert Fert et Peter Grünberg, a laissé entrevoir la possibilité d'une électronique fondée non seulement sur la charge des électrons, mais aussi sur leur "spin". Le spin, propriété de l'électron d'origine quantique, est une sorte d'aiguille de boussole qui ne pointe que dans deux directions: "haut" ou "bas". En théorie, cette propriété pourrait jouer le rôle des "0" et "1" du bit informatique. Dans le sillage des travaux de Albert Fert et Peter Grünberg, les physiciens ont cherché à marier l'électronique traditionnelle, celles des semi-conducteurs, avec l'électronique de spin, qui utilise des matériaux magnétiques. L'enjeu: créer une puce combinant les fonctions de calcul et de communication des composants électroniques classiques avec les capacités de mémoire de la magnétorésistance et des systèmes apparentés. En 1990, le principe d'un transistor utilisant les propriétés du spin avait été proposé. Mais les chercheurs ont vite déchanté. Ces systèmes nécessitent des courants où tous les électrons ont le même spin. Pour y arriver, deux stratégies sont possibles. On peut donner aux électrons une orientation particulière dans un matériau magnétique avant de les injecter dans un semi-conducteur. Mais beaucoup d'électrons se perdent au passage. L'autre méthode consiste à rendre un semi-conducteur magnétique, mais cela requiert des températures très basses. D'où l'intérêt des travaux réalisés par le physicien David Awschalom et son équipe de l'université de Santa Barbara: ils viennent de mettre en évidence un phénomène séparant les électrons selon les spins "haut" et "bas" dans un semi-conducteur usuel, l'arséniure de gallium, et à température ambiante. Leur procédé se fonde sur une prédiction trentenaire, mais jamais encore confirmée expérimentalement: l' "effet Hall de spin". Son nom vient d'un phénomène connu et utilisé par les physiciens depuis la fin du XIXe siècle, l' "effet Hall": quand un fil de métal parcouru par un courant électrique est soumis à un champ magnétique perpendiculaire, les charges positives et négatives se dirigent dans des directions opposées, perpendiculairement au courant. L'effet Hall de spin est similaire. Comme avec les charges, les spins haut et bas se séparent et s'accumulent sur les bords. Sauf que ce n'est pas un champ magnétique extérieur qui en est la cause, mais celui, très localisé, créé spontanément par chaque noyau atomique lorsqu'un électron passe à proximité. Pour les chercheurs californiens, il serait tout à fait possible d'augmenter l'intensité du phénomène, via l'ingénierie des matériaux, afin de produire une source d'électrons de même spin.

Domaines de présence  Up Page Effet Hall quantique L'effet Hall quantique (EHQ) est observé à très basse température (<1 K) dans un gaz électronique à deux dimensions de haute mobilité (µ > 2 T-1), soumis à un fort champ magnétique perpendiculaire au plan de conduction. Un gaz électronique bidimensionnel peut par exemple être réalisé dans un transistor MOSFET ou dans une hétérostructure en GaAs/AlGaAs. Si l'on mesure la résistance de Hall en fonction de la densité de flux magnétique B dans ces conditions expérimentales, des plateaux de résistance constante apparaissent.

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Les références  Up Page Réseau Pepe Recherche janvier 2005 n°382 Métrologie et accréditation suiss   Pourquoi ce site Je crois que, si les êtres humains que nous sommes ne parviennent pas toujours à évoluer comme ils le souhaiteraient _à s'épanouir professionnellement, sentimentalement et sexuellement (ce que j'appelle les trois pôles d'intérêts) c'est parce qu'il y a des barrages qui entravent leur désir d'accéder à un rêve inachevé. Je pars du principe que tout est possible, à condition de s'entourer de gens qui nous poussent à croire en nous.   Contribuer au Réseau Pepe Ce site est avant tout une encyclopédie ouverte à l'imagination et au savoir, où chacun(e) d'entre vous peut participer. Si vous avez envie de partager une passion, ou si vous sentez le besoin de vous exprimer sur un point précis, je vous invite à m'adresser un e-mail (adresse électronique accessible sur ma page d'accueil).

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