Vincent CASTEL a soutenu son Habilitation à Diriger des Recherches le 3 mai 2023 sur le thème « Spin Cavitronics ».
Résumé : la spin cavitronics (également appelée cavity spintronics ou cavity magnonics) est un domaine de recherche émergent qui étudie les interactions lumière-matière au sein du magnétisme, et plus précisément les interactions entre les photons de cavité et les magnons, les quanta d’ondes de spin basés sur l’interaction dipolaire magnétique. Au cœur de la spin cavitronics se trouvent les polaritons de cavité-magnon (CMP) qui sont les quasi-particules bosoniques associées aux états hybrides cavité-magnon-photon dans le régime de couplage fort. Ces nouveaux systèmes hybrides prometteurs, basés sur les CMPs, proposent une nouvelle voie pour transmettre et traiter l’information. L'objectif de cette présentation est de décrire les investigations envisagées qui consistent à développer des applications radiofréquences (RF) disruptives basées sur l’exploration de ce nouvel paradigme : la spin cavitronics. Certaines investigations présentées sont directement liées à des projets en cours de financement et d'autres sont des pistes d’études qui seront à explorer dans les années à venir. Le premier axe d'étude porte sur le développement d’un outil de simulation permettant de déterminer la réponse fréquentielle en fonction de l’application d’un champ magnétique pour tous types de matériaux magnétiques (LiFe, matériaux antiferromagnétiques...), pour des systèmes opérant en régime dissipatif, et pour tous types de configuration de résonateur (2D, 2.5D, et 3D). Le deuxième axe porte sur l’étude des fonctions RF auto reconfigurables et capables de récupérer de l’énergie via la conversion courant de spin / courant de charge. Le troisième axe étudie les niveaux de couplage peu explorés en spin cavitronics, à savoir le couplage « ultra strong » et « deep strong », le quatrième axe s'intéresse aux notions de non-réciprocité, et enfin le dernier axe traite des possibilités d’intégration de qubits.
Jury :
- David SPENATO, HDR, Pr., UBO, Brest
- Grégory MALINOWSKI, HDR, CR-CNRS, Institut Jean Lamour, Nancy
- Vincent CROS, HDR, DR-CNRS, Unité Mixte de Physique CNRS / THALES, Palaiseau
- Olivier KLEIN, HDR, DR, SPINTEC, CEA Grenoble
- Alain PEDEN, HDR, Pr, IMT Atlantique, Brest
- Eric RIUS, HDR, Pr., UBO, Brest