Renversement de l'aimantation induite par un courant

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L'effet CIMS (abréviation de Current-Induced Magnetization Switching), que l'on pourrait traduire en français par renversement de l'aimantation induite par un courant, a été presque simultanément prédit par Slonczewski^[1] et Berger^[2] en 1996. Deux à trois années plus tard, l'effet fut découvert expérimentalement par différentes équipes scientifiques à travers le monde, et cela dans différentes configurations de structures nanométriques :

à Grenoble par l'équipe de Tsoi, Wider et al.^[3] dans des structures sandwich de Co/Cu/Co ;
à Cornell par l'équipe de Ralph, Buhrman et al.^[4] dans des structures sandwich de Co/Cu/Co ;
à l'EPFL par l'équipe d'Ansermet, Wegrowe et al.^[5] dans des nanofils de Ni ;
à Paris par l'équipe de Fert et al.^[6] dans des structures sandwich de Co/Cu/Co ;
à IBM Yorktown par Sun et al.^[7] dans des jonctions tricouches de Mn ;
à MSU par Bass, Pratt et al.^[8]

La théorie de cette effet a été développé sur la base d'une structure dite en vanne de spin en configuration CPP. La conservation du moment cinétique (Slonczewski) ou le couple entre le champ d'échange du ferromagnétique et les moments magnétiques des électrons de conduction (Berger) vont avoir pour effet d'exercer un couple sur l'aimantation de la couche ferromagnétique libre.

Ce couple, introduit dans l'équation dans Landau-Lifschitz-Gilbert, permet alors de décrire la dynamique de l'aimantation sous l'influence d'un courant polarisé en spin.