Les chercheurs explorent le contrôle ultrarapide du magnétisme dans des oxydes à base de nickel

L’équipe genevoise du Prof. Jean-Marc Triscone est bien connue pour ses recherches sur les oxydes de haute qualité qu’elle peut synthétiser sous forme de couches minces, avec un contrôle à l’échelle nanométrique.

La famille des nickelates – des oxydes à base de nickel - est particulièrement intéressante. Si à haute température ces matériaux sont métalliques, à basse température ils sont isolants et magnétiques; ils présentent ainsi une transition métal-isolant lorsqu’ils sont refroidis.

Une recherche issue d’une collaboration avec les équipes de Hambourg et de Oxford et réalisée grâce au projet Synergy- ERC Q-MAC, a étudié une couche de NdNiO3. Ce matériau ne peut être produit avec la qualité nécessaire que sous forme de couche mince – il n'existe pas de monocristaux de taille suffisante de ce matériau.

L’équipe du Prof. Triscone est l'un des rares groupes de recherche au monde capable de réaliser de telles couches. Dans l’expérience réalisée, à basse température une très courte impulsion de lumière parvient à faire passer le matériau d’un état isolant à un état métallique et ceci en moins d'une picoseconde (un millième de milliardième de seconde). De nouveaux résultats publiés dans Nature Materials montrent qu’en parallèle à cette transition ultra rapide vers un état métallique, l’ordre magnétique commence à « fondre » à l’interface entre le substrat et la couche de nickelate. La fonte se propage à grande vitesse, suggérant ainsi que l'impulsion de lumière qui fait vibrer le substrat se « transforme » en processus électroniques, lesquels se propagent à leur tour dans la couche et détruisent l'ordre magnétique.

Une telle transition ultrarapide de l’état métallique à l'état isolant pourrait être d'une grande utilité pour les communications optiques et, avec un contrôle magnétique possible, pour les technologies magnétiques de stockage également.

En savoir plus...  Communiqué de presse (en anglais)

Contact :

Pour obtenir de plus amples informations, n’hésitez pas à contacter le Prof. Jean-Marc Triscone (Tél. +41 22 379 62 18).

Référence :

Spatially resolved ultrafast magnetic dynamics initiated at a complex oxide heterointerface, M. Först, A.D. Caviglia, R. Scherwitzl, R. Mankowsky, P. Zubko, V. Khanna, H. Bromberger, S.B.Wilkins, Y.-D. Chuang, W.S. Lee, W.F. Schlotter, J.J. Turner, G.L. Dakovski, M.P. Minitti, J. Robinson, S.R. Clark, D. Jaksch, J.-M. Triscone, J.P. Hill, S.S. Dhesi, A. Cavalleri, Nature Materials – Publié en line le 6 Juillet 2015. DOI