(H/F) Nano-oscillateurs spintroniques pour la détection et la collecte d'énergie rf

Missions :
Le paradigme de l'Internet des objets (IdO) joue un rôle central dans la transformation numérique de la société. Récemment, l'accent a été mis sur la consommation énergétique des milliards de capteurs qui composent ces réseaux. Pour atteindre un "IoT vert", il est crucial de concevoir des capteurs à faible consommation d'énergie, afin d'augmenter leur durée de vie, de réduire leur empreinte carbone et de diminuer les coûts. La spintronique, une technologie émergente, a montré son potentiel pour diverses fonctions essentielles des réseaux de capteurs sans fil, telles que la détection, la collecte d'énergie, la communication, les mémoires et de nouveaux paradigmes de traitement.
Dans le cadre du projet européen SWAN-on-chip (coordonné par Alex Jenkins, INL, Braga, Portugal), qui constitue le cadre de ce post-doctorat, l'objectif est de développer un nœud autonome sans fil spintronique (SWAN) pour des applications de edge computing à faible consommation. Ce projet, mené au sein du laboratoire Albert Fert (CNRS/Thales), vise à concevoir des nœuds IoT [1,2] fondés sur la spintronique pour le transfert d'énergie sans fil, puis à les tester dans des conditions réelles. Le post-doctorant participera ainsi au développement, à l'intégration et à l'évaluation de circuits spintroniques intégrés basés sur des nano-oscillateurs à couple de spin [3-5].

Activités :
Un objectif important consistera à optimiser le couplage entre les signaux micro-ondes ambiants et les récepteurs/récolteurs spintroniques, en s'appuyant sur un meilleur contrôle des mécanismes physiques impliqués et une conception optimisée des dispositifs[2]. Ces travaux seront réalisés en étroite collaboration avec les partenaires académiques et industriels du projet SWAN-on-chip. Le post-doctorant contribuera également à nos efforts actuels visant à intégrer les dispositifs spintroniques et magnoniques micro-ondes dans des applications fonctionnelles.
References:
[1] R. Sharma et al., Modulation Rate Study in a Spin-Torque Oscillator-Based Wireless Communication System, IEEE Trans. Magn. 51, 1 (2015).
[2] I. Bendjeddou et al., Radio Receivers Based on Spin-Torque Diodes as Energy Detectors, in 2021 19th IEEE International New Circuits and Systems Conference (NEWCAS) (2021), pp. 1–4.
[3] M. Romera et al., Vowel Recognition with Four Coupled Spin-Torque Nano-Oscillators, Nature 563, 230 (2018).
[4] A. S. Jenkins et al., Spin-Torque Resonant Expulsion of the Vortex Core for an Efficient Radiofrequency Detection Scheme, Nat. Nanotechnol. (2016).
[5] M. Jotta Garcia et al., Spin–Torque Dynamics for Noise Reduction in Vortex-Based Sensors, Appl. Phys. Lett. 118, 122401 (2021).

Contexte de travail :
Le projet postdoctoral se déroulera principalement au Laboratoire Albert Fert (CNRS, Thales, Univ. Paris-Saclay) à Palaiseau, France. Ce travail est financé dans le cadre du projet européen SWAN-on-Chip pour lequel des réunions semestrielles sont organisées avec d'autres partenaires.