Des chercheurs ont mis au jour une explication simple pour la magnétorésistance inhabituelle en spintronique, remettant en cause la théorie dominante de la magnétorésistance de Hall de spin. L'effet provient de la diffusion des électrons aux interfaces des matériaux sous l'influence de la magnétisation et des champs électriques. Cette découverte, détaillée dans des expériences récentes, propose un modèle unifié sans recourir aux courants de spin.
La magnétorésistance inhabituelle (UMR) a longtemps intrigué les scientifiques dans le domaine de la spintronique. Cet effet fait varier la résistance électrique dans les métaux lourds lorsqu'ils sont placés à proximité d'isolants magnétiques, en particulier lorsque la magnétisation tourne perpendiculairement au courant. Pendant des années, la magnétorésistance de Hall de spin (SMR) a été l'explication principale, influençant l'interprétation de nombreuses expériences, y compris les mesures de magnétorésistance et les études de résonance ferromagnétique à torque de spin. Cependant, l'UMR est apparue dans de nombreux systèmes où la SMR ne devrait pas s'appliquer, comme ceux sans matériaux à Hall de spin, incitant à des théories alternatives telles que la Rashba-Edelstein MR et l'orbital Hall MR pour expliquer les observations dans des configurations spécifiques. Le prof. Lijun Zhu de l'Institut des Semi-conducteurs de l'Académie chinoise des sciences, avec le prof. Xiangrong Wang de la Chinese University of Hong Kong et le co-auteur Qianbiao Liu, ont conduit des expériences pointant vers un mécanisme différent : magnétorésistance à deux vecteurs. Ce modèle décrit comment les électrons se diffusent aux interfaces sous les effets combinés de la magnétisation et d'un champ électrique, indépendamment des courants de spin. Leurs résultats montrent des signaux UMR importants dans des métaux magnétiques monocouches, y compris des contributions d'ordre supérieur suivant une règle de somme universelle, en accord précis avec les prédictions de la MR à deux vecteurs. En réanalysant des études antérieures, l'équipe a trouvé que de nombreux résultats précédemment attribués à la SMR ou à d'autres mécanismes de courants de spin peuvent être interprétés de manière cohérente dans le cadre à deux vecteurs. Plusieurs observations expérimentales et théoriques contredisant les modèles à courants de spin sont naturellement expliquées par cette approche. Publié dans National Science Review en 2025 (volume 12, numéro 8, DOI : 10.1093/nsr/nwaf240), l'article intitulé 'Physics origin of universal unusual magnetoresistance' apporte une forte confirmation expérimentale de cette explication plus simple, susceptible de transformer la compréhension de la magnétorésistance dans divers systèmes spintroniques.
