Magnétorésistance colossale

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La magnétorésistance colossale, ou CMR (pour l'anglais Colossal MagnetoResistance), est une propriété de certains matériaux, principalement des oxydes de manganèse, les manganites, dont la structure est de type pérovskite, qui permet de modifier leur résistance électrique de façon radicale en présence d'un champ magnétique.

La magnétorésistance des métaux conventionnels est reliée à la force de Lorentz et à la mobilité des porteurs de charge. Elle permet une modification de l'ordre de 5 % de leur résistance ou un peu plus si ces métaux sont ferromagnétique (et encore plus à très basse température). Alors que la magnétorésistance est un phénomène classique, la magnétorésistance colossale est un phénomène quantique émergeant dans certains matériaux où les porteurs de charges sont des électrons fortement corrélés.

Le qualificatif « colossale » nait du besoin de le différentier du terme « magnétorésistance géante » qui se retrouve dans des hétérostructures (ou structures en multicouches) fabriquées artificiellement. De plus, la magnétorésistance colossale peut dans certain cas correspondre à des variations de résistance de plusieurs ordres de grandeur, beaucoup plus que dans les hétérostructure à magnétorésistance géante.

Découverte pour la première fois en 1989, cette propriété n'est pas expliquée par les théories physiques actuelles, y compris la magnétorésistance conventionnelle et le mécanisme de double-échange. C'est donc l'objet de recherches actives.

La compréhension et les applications de la magnétorésistance colossale présentent un intérêt majeur dans le développement de nouvelles technologies, telles que la mémoire magnétique à haute capacité et l'électronique de spin.

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