Magnétorésistance à effet tunnel - Définition
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.
Introduction
En physique, la magnétorésistance à effet tunnel, ou magnétorésistance tunnel (abrégée TMR) est une propriété qui apparait quand deux matériaux ferromagnétiques sont séparés par une fine membrane isolante (de l'ordre de 1 nm).
Le phénomène
La résistance électrique opposée au passage du courant par effet tunnel d'un matériau à l'autre au travers de la couche isolante varie alors en fonction de l'orientation relative des deux couches magnétiques, la résistance étant généralement maximale dans un alignement anti-parallèle.
Utilisations
Cet effet est aujourd'hui à la base de la mémoire magnétique (MRAM ; pour Magnetic Random Access Memory) et des capteurs de disques durs.
Les utilisations de cet effet pourraient dans un proche avenir s'étendre de la nanotechnologie à l'électronique de spin.
Un nouvel élément magnétorésistant à effet tunnel (TMR) développé par une équipe japonaise en 2009 semble pouvoir permettre des MRAM de 10 Go dans un proche avenir. Très stable, il permet de stocker des informations en n'utilisant qu'un faible courant pour l'écriture de données. Les chercheurs estiment pouvoir atteindre le Go (via la magnétisation dans le plan de la couche magnétorésistante) puis les 10 Go (en utilisant la magnétisation perpendiculaire à ce plan).
histoire
La magnétorésistance à effet tunnel fut découverte en 1975 par Michel Jullière, professeur à l'INSA de Rennes, utilisant du fer comme matériau ferromagnétique et du germanium comme isolant.
On ne put cependant réaliser l'effet à température ambiante qu'à partir de 1995, grâce aux travaux de Jagadeesh Moodera, à la suite du regain d'intérêt pour le domaine motivé par la découverte de la magnétorésistance géante qui valut le prix Nobel de physique en 2007 à Albert Fert et Peter Grünberg.
