Le « couplage spin-orbite » dit Rashba (SOC, Spin Orbit Coupling) est un effet relativiste qui affecte le spin des électrons par l'intermédiaire de leur environnement. Il suscite un intérêt considérable parce qu'il permet de modifier la direction de l'aimantation dans une couche ferromagnétique sans recourir à un 2e matériau ferromagnétique polarisant.
Le « couple de transfert de spin » (SOT, Spin Orbit Torque) apparaît lorsqu'un courant polarisé en spin traverse un matériau magnétique. Cette interaction se traduit par un couple s'exerçant sur l'aimantation de ce solide. De cette manière, il est possible d'agir sur l'aimantation sans appliquer de champ magnétique.
Les physiciens de l'Inac ont réalisé une étude théorique du couple de transfert de spin intrinsèque (SOT) s'exerçant sur une couche mince ferromagnétique avec du couplage spin-orbite (SOC), au passage d'un courant de charges. Ils ont proposé une expression analytique du SOT en fonction du SOC et analysé la dépendance du SOT avec les paramètres de structure. Il en ressort que le signe du couple (SOT) peut être changé par dopage électrostatique de la couche magnétique.
Ces résultats permettraient de comprendre pourquoi le couple (SOT) pointe dans des directions opposées dans des doubles couches Co/Pt et Co/Ta respectivement. Le dopage électrostatique de la couche de cobalt à partir des substrats en Pt ou Ta pourrait en effet expliquer ces observations expérimentales, incomprises jusque-là. Il pourrait être utilisé pour sélectionner des combinaisons spécifiques de matériaux avec des propriétés optimales.