La spintronique est aujourd'hui un des domaines importants de la physique de la matière condensée et des nanosciences et constitue également une branche émergente de l'industrie microélectronique dans la perspective de la révolution "Beyond CMOS". Paris-Saclay, berceau historique de la spintronique, se positionne aujourd'hui parmi les principaux centres mondiaux en spintronique.  L'objectif du projet flagship SPiCY n'est pas seulement de pérenniser et de renforcer cette position de leader, mais aussi de mieux structurer l'effort de recherche local et les développements technologiques associés. Il s'appuie sur le développement en cours de la plateforme expérimentale IMAGeSPIN (projet SESAME Ile de France 2018) qui implique quatre des partenaires de SPiCY: l'Unité Mixte de Physique CNRS/Thales (UMPhy), le Laboratoire de Physique des Solides (LPS), le Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), et le Service de Physique de l'Etat Condensé (SPEC). Chaque laboratoire développe et accueille l'un des équipements suivants : un microscope magnétique à balayage à centre NV (UMPhy), une station de spectroscopie Brillouin résolue en k (LPS), une station de spectroscopie Brillouin à résolution spatiale (C2N), et un microscope magnétique basé sur la génération de seconde harmonique (SPEC). En complément de la plate-forme IMAGeSPIN, les possibilités offertes par le cinquième partenaire de SPiCY, le synchrotron SOLEIL, Paris-Saclay disposera d’un ensemble d'installations dédiées à la spectroscopie et à l'imagerie magnétique unique en Europe.

Dans ce contexte, le consortium SPiCY est idéalement positionné pour s'attaquer à certaines des grandes questions actuelles en spintronique et en nanomagnétisme : comment créer efficacement des courants de spin purs ? Comment contrôler et détecter un tel courant de spin ?  Comment se comporte un tel courant de spin lorsqu'il se propage dans des textures de spin très non colinéaires, et même parfois topologiques ? Comment injecter un courant de spin et l'utiliser comme source de couples locaux dans des couches minces ou multicouches ferrimagnétiques ou antiferromagnétiques ? Que se passe-t-il à l'échelle de temps ultime (femto-attoseconde) lorsque les spins interagissent avec les moments magnétiques ? Quelles sont les propriétés des courants de spin dans les systèmes 2D ?  Comment les coupler à d'autres excitations fondamentales telles que magnons, phonons, photons ou skyrmions afin de propager l'information de spin sur de longues distances ?  

En travaillant collectivement et en renforçant les liens entre les partenaires par le recrutement de doctorants et post-doctorants, l’objectif est que ce projet pourra apporter dans les cinq prochaines années des contributions significatives aux principales questions fondamentales évoquées ci-dessus. Dans le cadre des activités de dissémination et de formation du flagship, l’organisation d’un colloque international sur les thèmes fondamentaux au cœur de SPiCY ainsi qu'une édition de la rencontre annuelle du réseau européen SpinTronic Factory avec dans les deux cas l'ambition de promouvoir fortement les interactions entre le monde académique et industriel. Notre objectif est également de pouvoir  une école d’été/d’hiverconsacrée à la spintronique ciblant en premier lieu les étudiants en master et en doctorat de l'Université ParisSaclay mais également ouvertes à la communauté nationale. Nous discuterons également avec les écoles d'ingénieurs membres de l'Université Paris-Saclay (CentraleSupélec, ENS Paris-Saclay) et les entreprises intéressées afin de développer des modules de formation spécifiques sur la spintronique et son impact technologique pour la prochaine génération d'ingénieurs et techniciens.   

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