Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Catégories
Techniques
Sciences
Encore plus...
Techno-Science.net
Photo Mystérieuse

Que représente
cette image ?
Posté par Redbran le Jeudi 05/01/2017 à 12:00
Le transport de spins dans les pérovskites
Voile levé sur les mécanismes de transport de spins dans les pérovskites

Un consortium franco-espagnol réunissant des chercheurs du Laboratoire chimie de la matière condensée de Paris (CNRS/UPMC/Sorbonne universités/Collège de France) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens...) et chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations communs...) des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) de Strasbourg(CNRS/Université de Strasbourg) vient de mettre en évidence, via la synthèse de nanocristaux de pérovskite, des propriétés insoupçonnées de ce matériau-modèle de l'électronique de spin (Le spin est une propriété quantique intrinsèque associée à chaque particule, qui est caractéristique de la nature de la particule, au même titre...). Une petite révolution dans le domaine... Ces travaux sont parus dans la revue Advanced Materials.

Au cœur des dispositifs de stockage de l'information, tels que les têtes de lecture des disques durs, la spintronique ou électronique de spin repose sur le transport (Le transport, du latin trans, au-delà, et portare, porter, est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre.) des électrons, influencé par une propriété particulière des électrons: leur spin. Matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets. C'est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés...) modèle de la spintronique, la pérovskite composée d'oxygène (L’oxygène est un élément chimique de la famille des chalcogènes, de symbole O et de numéro atomique 8.), lanthane, strontium et manganèse (LSMO), est largement utilisée pour injecter des spins dans des matériaux et leur conférer de nouvelles propriétés (conductivité du courant sous champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction,...), par exemple). Pourtant, le comportement du LSMO reste mal connu.

Pour en savoir plus, les chercheurs d'un consortium(1) mené par le Laboratoire de chimie de la matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe...) condensée de Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les confluents de la...) et l'Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, ont mis au point (Graphie), grâce à une méthode de synthèse originale utilisant des sels fondus, des nanocristaux de pérovskite présentant une grande surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) et une haute qualité cristalline. Ces caractéristiques combinées ont permis, pour la première fois, de mimer les transports de spins à l'échelle nanométrique. Et ce, dans un matériau généralement utilisé sous forme de films minces dont il était difficile d'étudier les propriétés de surface.


A gauche: schéma de la structure (cœur et coquille de surface) du nanocristal de pérovskite synthétisé en sels fondus.
Au centre: image du nanocristal et de sa coquille (en vert), par microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La...) électronique en transmission à balayage.
A droite: agencement quasi-parfait des colonnes d'atomes (Un atome (du grec ατομος, atomos, « que l'on ne peut diviser ») est la plus petite partie d'un corps simple pouvant se combiner chimiquement avec une autre. Il est généralement constitué d'un noyau...) de manganèse (en vert) et de lanthane et strontium (en violet), qui composent le nanocristal.

En forme de "nanocubes", les cristaux obtenus sont constitués d'un cœur et d'une couche superficielle - une coquille - de composition chimique légèrement différente (En mathématiques, la différente est définie en théorie algébrique des nombres pour mesurer l'éventuel défaut de dualité d'une application définie...) (plus faible teneur en oxygène). Les chercheurs ont montré que cette couche de surface influence fortement les propriétés magnétiques du nanomatériau (Un nanomatériau est un matériau possédant des propriétés particulières à cause de sa structure nanométrique. Elle est habituellement issue de la nanotechnologie.). Elle module de façon importante le comportement des spins et, de fait, le transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus souvent en utilisant des véhicules et des voies de communications (la...) des électrons lorsqu'un champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) magnétique est appliqué. Des résultats qui donnent un nouvel éclairage sur les propriétés de ces matériaux, en révélant un rôle clé de leur surface, quand les modèles habituels s'appuient sur les propriétés du cœur. De plus, la mise au point d'une voie de synthèse de nanocristaux de grande qualité, à bas coût et à faible impact environnemental (L'impact environnemental est l'ensemble des modifications de l'environnement, qu'elles soient négatives ou positives, dues à un organisme ou à un produit.), ouvre de nouvelles pistes d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) pour la conception de nouveaux nanomatériaux...


Transport des électrons au travers de chaînes de particules.
Sous faible champ magnétique: les aimantations des cœurs sont alignées mais les spins de la coquille restent désordonnés, les électrons ne peuvent pas passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.).
Sous champ magnétique élevé: les spins de la coquille s'alignent à leur tour et laissent passer les électrons.

Note:
(1) Laboratoire de chimie de la matière condensée de Paris, Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg, Département de Chimie Inorganique de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures). Aux États-Unis, au moment...) Complutense de Madrid (Madrid est la capitale de l'Espagne. Ville la plus vaste et la plus peuplée du pays, c'est le chef-lieu de la Communauté autonome de Madrid qui appartient à la province...).


Référence publication:
Ha Le Thi N'Goc, Louis Donald Notemgnou Mouafo, Céline Etrillard, Almudena Torres-Pardo, Jean-François Dayen, Simon Rano, Gwenaëlle Rousse, Christel Laberty-Robert, Jose Gonzales Calbet, Marc Drillon, Clément Sanchez, Bernard Doudin & David Portehault,
Surface-Driven Magnetotransport in Perovskite Nanocrystals
Advanced Materials 23 décembre 2016
DOI: 10.1002/adma.201604745

Contacts chercheurs:
David Portehault, Laboratoire chimie de la matière condensée de Paris
Bernard Doudin, Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg

Contacts institut:
Christophe Cartier dit Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie, une machine à broyer, piler, pulvériser diverses substances et à...), Stéphanie Younes

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INC