Abstrait

Générateur de bits aléatoires basé sur Skyrmion

  Monsieur Israa Medlej

 Les skyrmions magnétiques sont des configurations non uniformes de l'aimantation protégées topologiquement [1],[2] qui peuvent se comporter comme des particules [3]. Ils peuvent être facilement manipulés (nucléés, décalés et détectés) par un courant polarisé en spin, et pour cette raison ils offrent une large gamme de champs d'application [2]. Dans ce travail, nous étudions la dynamique des skyrmions entraînée par l'effet Hall de spin dans un antiferromagnétique synthétique dans un cadre micromagnétique. Nous montrons qu'en présence de fluctuations thermiques à température ambiante, le mouvement des skyrmions n'est pas déterministe [4]. En d'autres termes, ce mouvement suit la loi stochastique du mouvement (séquence aléatoire de 0 et 1), et il est donc naturel de considérer les skyrmions comme des blocs de construction de générateurs de bits aléatoires s'ils sont combinés avec un dispositif conçu pour cette portée (voir figure 1(a)). Les paramètres utilisés dans notre étude sont les mêmes que dans [5]. Nous avons montré, via des simulations micromagnétiques complètes, la possibilité de déplacer des skyrmions de manière aléatoire en présence d'effet Hall de spin et de fluctuations thermiques dans un antiferromagnétique synthétique, où l'effet Hall des skyrmions est absent [5]. Nous avons observé que, sous l'action constante du courant, les skyrmions se divisent stochastiquement dans les deux branches de sortie de notre dispositif à partir d'une nucléation continue dans les branches d'entrée (voir figure 1 (b)). Nos résultats sont également robustes à la présence de défauts sous forme de grains distribués aléatoirement de l'anisotropie perpendiculaire. Nos réalisations ouvrent la voie à la conception de générateurs de bits aléatoires basés sur des skyrmions.