Cette thèse s’inscrit dans le domaine de la spintronique ultrarapide et de l’étude des courants de spin à des échelles de temps sub-picosecondes. Les courants de spin purs suscitent un intérêt croissant en raison de leur rôle central dans le développement de dispositifs spintroniques de nouvelle génération. Face à l’explosion de la consommation de données, les technologies de l’information et de la communication doivent désormais traiter des volumes toujours plus importants, à des vitesses accrues et avec une consommation énergétique minimale.

Dans ce contexte, la manipulation ultrarapide de l’information constitue un enjeu majeur. Les courants de spin purs présentent plusieurs avantages décisifs : en plus de se propager sans dissipation, ils peuvent aujourd’hui être générés, transmis et détectés à des échelles de temps de l’ordre de quelques centaines de femtosecondes. Cette avancée ouvre la voie à l’émergence de composants et dispositifs spintroniques ultrarapides, potentiellement opérationnels dans la gamme térahertz. L’objectif de ce projet de thèse est d’étudier les mécanismes fondamentaux impliqués dans la génération et la propagation des courants de spin purs aux échelles de temps picosecondes et sub-picosecondes, avec un intérêt particulier pour les oxydes ferroïques. Ces matériaux présentent une grande diversité de propriétés remarquables et ajustables, ce qui en fait des systèmes idéaux pour la fonctionnalisation des courants de spin ultrarapides et pour relever les défis sociétaux de demain.

Le cœur du travail de thèse consistera à mettre en œuvre des techniques d’optique et de magnéto-optique résolues en temps, afin de sonder la dynamique magnétique ultrarapide de couches minces épitaxiées d’oxydes ferromagnétiques et antiferromagnétiques. Les résultats attendus visent à lever plusieurs verrous scientifiques : d’une part, l’ajustabilité de la génération de courants de spin ultrarapides via la demi-métallicité de certains oxydes ferromagnétiques ; d’autre part, le contrôle de la propagation de l’information de spin à des fréquences térahertz dans les oxydes antiferromagnétiques.