Enseignement en anglais.
L'objectif de ce cours est d'enseigner aux étudiants la physique fondamentale des matériaux magnétiques et le rapport avec les applications. Le cours est structuré en deux parties : la première partie introduit les propriétés magnétiques des matériaux, les bases du magnétisme atomique, les modèles ferromagnétiques et les spécificités liées aux nanomatériaux. La deuxième partie traite le transport électronique classique et le transport dépendant du spin, le transfert et le transport de spin dans les nanostructures avec différentes applications (capteurs magnétorésistifs GMR, STT-MRAM, nano-oscillateurs), et les différentes techniques de création et de détection de courants de spin (pompage de spin, effet Hall de spin inverse).
Contenu du cours :
Nanomagnetism: classification of magnetic properties, angular momentum, quantum magnetism,spin, spin-orbit interaction, Hund rules, inter-atomic exchange, band magnetism, magnetocrystalline anisotropy, magnetic domains and domain walls, magnetization dynamics, magnetic measurements, magnetism of nanostructures (nanoparticles, nanowires, thin films, heterostructures – interlayer coupling).
Spintronics : spin currents, spin accumulation and spin relaxation in metals, spin injection, magnetoresistance, spin Hall effect, spin transfer torque, antiferromagnetic spintronics.
