Résistance magnétique dans un sandwich de graphène express

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Deux feuilles de graphène — des couches de carbone d'un atome d'épaisseur — sont empilées comme le pain d'un sandwich. Entre elles se trouve une couche magnétique de CrSBr. Lorsqu'un courant traverse ce sandwich, la résistance dépend de l'orientation des moments magnétiques dans la couche intermédiaire. Les scientifiques ont découvert que la résistance peut varier de plus de trois fois simplement en modifiant la tension aux contacts ou en refroidissant l'échantillon à 20 K — soit environ -253 °C, plus froid que la surface de Pluton.

Si le champ magnétique fait tourner doucement l'aimantation, la résistance ne change pas de manière aléatoire, mais selon une loi mathématique précise : elle dépend linéairement du cosinus de la moitié de l'angle de rotation. C'est comme un bouton de volume où le son augmente non par sauts, mais de manière douce et prévisible. Cette dépendance indique que les couches de graphène et de CrSBr interagissent au niveau quantique, et que cette interaction dépend de la direction du spin de l'électron — sa propre rotation, comme une toupie minuscule.

De telles structures pourraient servir de base à des capteurs magnétiques ou à des éléments de mémoire où l'information est écrite non par une charge, mais par la direction de l'aimantation. Et on pourra la contrôler non seulement par un champ magnétique, mais aussi par une tension électrique — comme on règle la lumière non avec un interrupteur, mais en tournant un variateur.