Alterospin

Le projet Alterospin se concentre sur une nouvelle classe de matériaux magnétiques encore inexplorée : les altermagnets. Combinant les avantages des ferromagnétiques et des antiferromagnétiques, ces matériaux possèdent une structure électronique singulière qui ouvre des perspectives inédites en spintronique. Leur capacité à générer des courants polarisés en spin et à exploiter des dynamiques ultra-rapides pourrait révolutionner le stockage et le traitement de l’information.

Le projet Alterospin (n° ANR : 24-EXSP-0002) est financé dans le cadre de la stratégie France 2030, au sein du PEPR Spintronique.

Objectifs

Ce projet introduit une troisième classe inédite de matériaux magnétiques : les altermagnets. Il vise à dépasser les limites des antiferromagnétiques (réponses optiques et de transport faibles) et des ferromagnétiques (réponse GHz limitée et déformation des textures en mouvement), en lien avec TOAST, SPINCOM, SWING et CHIREX. Le développement de cette plateforme s’appuiera sur les infrastructures TP1 SPINMAT et les outils de caractérisation TP2 SPINCHARAC. 

Alterospin s'articule autour de plusieurs défis : 

• Production et étude de films minces et monocristaux d’altermagnets comme RuO₂, MnTe et MnF₂, avec des analyses structurales et magnétiques avancées
• Investigation des effets de transport magnétique (effet Hall anormal, spin-Seebeck, pompage de spin) et de magnétisme optique pour caractériser la rupture de symétrie temporelle et les structures électroniques
• Imagerie des textures de spin, étude des champs d’échange anisotropes, écriture et déplacement des domaines antiferromagnétiques, et analyse des propriétés dynamiques via des techniques ultra-rapides.

Impacts

Le projet Alterospin contribuera aux objectifs du PEPR SPIN pour une transition numérique verte, en concevant des dispositifs spintroniques CMOS plus rapides et économes en énergie.