Nous avons le plaisir de vous informer que Laetitia Baringthon, dont la thèse est financée par le LabEx Nanosaclay et le synchrotron Soleil (Projet Bison, UMPhy, C2N, Soleil) a reçu le prix des jeunes talents 2021 l’OREAL-UNESCO.
Une des propriétés de cet état exotique de la matière est la conversion de courant de charge en courant de spin, appelé Effet Edelstein. Générer efficacement des courants de spin à partir de ces matériaux est particulièrement attractif pour manipuler des éléments magnétiques via les couples issus de ces courants de spin absorbés par l’élément magnétique. Des applications dans le domaine des MRAM, des réseaux neuro-morphique ou de composants logiques ont déjà été proposées.
Pendant sa thèse, Laetitia Baringthon a mis au point la croissance par épitaxie par jets moléculaires de fines couches cristallines (2.5nm à 15nm) de l’isolant topologique BixSb1-x. Elle a ensuite étudié la structure électronique des états de surface de ces alliages de Bi et de Sb et leur texture en spin grâce à des techniques de photoémission au synchrotron SOLEIL (Ligne Cassiopée, ARPES et SARPES). Elle a ainsi vérifié leur nature topologique sur une large gamme de concentration d’antimoine. Des calculs en liaisons fortes ont permis de bien comprendre l’ensemble de ces mesures. Elle a démontré, en collaboration avec le LPENS, la forte efficacité de conversion d’un courant de spin vers un courant de charge dans des structures constituées de cet isolant topologique et d’un matériau ferromagnétique. Elle a ainsi observé une émission Téra-hertz produite par ces structures à l’aide d’un laser femtoseconde de pompe. La puissance émise est comparable voire dépasse celles obtenues dans des structures plus classique métal d’élément lourd – matériau ferromagnétique, et démontre une grande efficacité de conversion.
Le travail de thèse de Laetitia Baringthon s’appuie sur un environnement local exceptionnel qui associe 3 laboratoires, le Synchrotron SOLEIL, le C2N et l’Unité Mixte de Physique CNRS/Thales.
Contacts : Jean-Marie George, UMPhy ; Aristide Lemaitre, C2N ; Patrick Lefèvre, SOLEIL
