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Proprietes Magnetiques Electriques Et Structurales Et Transport Polarise En Spin Dans Des Structures Hybrides Mnas Gaas
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Book Synopsis Propriétés magnétiques, électriques et structurales et transport polarisé en spin dans des structures hybrides MnAs-GaAs by : Benjamin Rache Salles
Download or read book Propriétés magnétiques, électriques et structurales et transport polarisé en spin dans des structures hybrides MnAs-GaAs written by Benjamin Rache Salles and published by . This book was released on 2010 with total page 167 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le couplage d'un métal ferromagnétique (MF) à un semiconducteur (SC) permettrait d'intégrer le nouveau degré de liberté que constitue le spin aux propriétés logiques et optiques des semiconducteurs. L'élaboration de jonctions tunnel magnétiques couplant ces deux types de matériaux présente des difficultés intrinsèques à leurs conditions de croissance. En effet, à la température de croissance optimale de la barrière semiconductrice (~580°C), une forte interdiffusion à l'interface MF/SC réduit les effets de magnétorésistance. De ce fait, la barrière doit être élaborée à basse température, résultant dans l'incorporation d'antisites d'As dans la barrière SC.Le couple MnAs/GaAs est un bon candidat pour la réalisation de jonctions MF/SC grâce à la faible réactivité et à la forte polarisation à l'interface. Nous avons étudié des JTM MnAs/SC III-V/clusters de MnAs dans une matrice de GaAs (GaAs:MnAs), lesquelles le protocole de croissance de l'électrode inférieure (recuit in situ d'une couche de GaMnAs à T>500°C) permet d'augmenter considérablement la qualité structurale et chimique de la barrière.Ce travail a été réalisé en trois parties. Tout d'abord, les conditions d'élaboration des couches de GaAs:MnAs/GaAs(001) et de MnAs/GaAs(001) ont été optimisées. Ensuite, nous avons mené des études originales de microscopie à gradient de force magnétique et de spectroscopie de photoémission réalisées sur des couches de MnAs, pour la première, et de GaMnAs, MnAs et GaAs:MnAs, pour la deuxième, ont permis de faire ressortir des informations importantes pour leur intégration dans l'électronique de spin. Enfin, une étude du transport tunnel polarisé en spin a été conduite les JTM.
Book Synopsis Electronic Transport and Magnetization Dynamics in Magnetic Systems by : Simone Borlenghi Garoia
Download or read book Electronic Transport and Magnetization Dynamics in Magnetic Systems written by Simone Borlenghi Garoia and published by . This book was released on 2011 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail de thèse est de comprendre l'influence mutuelle entre transport électronique et dynamique de l'aimantation dans des nanostructures hybrides magnétiques métalliques. Dans une première partie on a développé un modèle théorique, basé sur la théorie des matrices aléatories, pour décrire à niveau microscopique le transport dépendent du spin dans une nanostructure hétérogène. Ce modèle, appélé CRMT (Continuous Random Matrix Theory) a ensuite été traduit dans un code de simulation qui permet de calculer les proprietés locales (couple de transfert de spin, accumulation de spin et courant de spin) et globales (résistance) de transport dans des conducteurs ohmiques. Le modèle a été validé en le comparant avec une théorie du transport quantique basée sur le calcul des fonctions de Green hors équilibre (NEGF-Non Equilibrium Green Function formalism). Le couplage des ce deux modèles a permis d'éffectuer une description multi-échelle du transport dans des nanostructures métalliques hybrides, où les parties ohmiques sont décrites par CRMT (plus pérformant du point de vue computationnel) et les parties purement quantiques par le formalisme des fonctions de Green. CRMT a ensuite été couplé à un code de simulation micromagnétique, pour prendre en compte la dynamique complexe de l'aimantation induite par le transfert de spin. L'originalité de cette approche réside dans la modélisation des expériences de résonance ferromagnétique conduites sur des oscillateurs a transport de spin. Ce travail a permis la mise en évidence des règles de sélection des ondes de spin induites par le transfert de spin, en accord avec les données experimentales.
Book Synopsis Étude ab-initio de magnétisme et du transport électronique dans les systèmes hybrides (fer/semi-conducteur/fer) by : Nadjib Baadji
Download or read book Étude ab-initio de magnétisme et du transport électronique dans les systèmes hybrides (fer/semi-conducteur/fer) written by Nadjib Baadji and published by . This book was released on 2006 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur l' étude des propriétés électroniques, magnétiques et de transport des jonctions magnétiques à effet tunnel Fe/S/Fe(OOI), où S est un semi-conducteur (GaAs) ou un isolant (Mgü). Cette étude a été réalisée en utilisant la méthode linéaire des ondes planes augmentées (FLAPW) et la méthode linéaire des orbitales muffin-tins. Cette dernière méthode est basée sur le formalisme de la fonction de Green et l'approximation du potentiel cohérent dans l'approximation des sphères atomiques. Nous étudions l'effet de la terminaison chimique à l'interface GaAs-Fe des jonctions de Fe/GaAs/Fe(OOI) sur ses propriétés électroniques, magnétiques et de transport. En particulier, nous constatons que les relaxations atomiques et l'inter-diffusion à l'interface, entre le fer et les interfaces de semi-conducteur ont des effets très importants sur les propriétés électroniques et magnétiques ( densité des états, le couplage inter-couches, réduction de la conductance ... ). Les propriétés magnétiques sont étudiées grâce au dichroïsme circulaire magnétique de rayon X (XMCD) et comparé aux spectres expérimentaux. Les règles de sommes XMCD permettent de déterminer le moment magnétique de Fe à l'interface. Les propriétés de transport sont corrélées aux propriétés électroniques et particulièrement à la surface de Fermi résolue par couche. Dans les jonctions de Fe/MgO/Fe, nous avons montré que les propriétés structurales ont un effet important sur les propriétés électroniques, magnétiques et de transport. Parmi les différents défauts structuraux observés dans les échantillons Fe/MgO, la rugosité et la présence des couches de FeO à l'interface sont étudiées. Ces défauts sont responsables de la réduction de la TMR expérimentale comparé à notre résultat obtenu pour des jonctions parfaites. La présence d'une telle couche peut être sondée par la spectroscopie d'absorption de rayon X (XAS) et XMCD qui est une méthode puissante pour sonder les moments du spin et orbital de chaque espèce atomique et chaque orbite, et est employé pour étudier le ferromagnétisme à l'interface. Finalement, nous nous intéressons au demi-métal Cr02 possédant une polarisation de spin 100%, un autre matériau candidat pour l'injection du spin. Nous montrons que le couplage spin-orbite réduit la polarisation tandis que les corrélations électroniques intra-site statique, ont tendance à l'augmenter. Nous montrons également que les spectres expérimentaux de XMCD dans la géométrie non polaire et pour des matériaux non cubiques contiennent du dichroïsme biréfringeant et magnétique, et que les règles de somme de XMCD s'appliquent que si le dichroïsme biréfringeant est retiré des spectres expérimentaux.
Book Synopsis Structures hybrides pour la spintronique à base de semi-conducteurs by : Aurelie Spiesser
Download or read book Structures hybrides pour la spintronique à base de semi-conducteurs written by Aurelie Spiesser and published by Presses Academiques Francophones. This book was released on 2015-01-08 with total page 236 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'integration de materiaux ferromagnetiques dans des heterostructures semi-conductrices offre de nouvelles perspectives en spintronique, domaine emergent qui exploite le spin et la charge de l'electron. Dans ce manuscrit sont presentes les resultats de la croissance par epitaxie par jets moleculaires d'heterostructures de Mn5Ge3 sur Ge. L'avantage du compose ferromagnetique Mn5Ge3 est de pouvoir s'integrer directement au Ge, semi-conducteur a fort potentiel pour le developpement d'une nouvelle generation de transistors plus performants. Un fort accent a ete mis sur les caracterisations structurales et la determination des relations d'epitaxie du Mn5Ge3 avec le Ge(111) afin de les relier aux proprietes magnetiques. La seconde partie a ete consacree a l'etude des processus cinetiques d'incorporation de carbone dans les couches minces de Mn5Ge3 afin de controler ses proprietes magnetiques et sa stabilite thermique. Tous les resultats indiquent que la structure hybride Mn5Ge3/Ge est un candidat prometteur pour realiser l'injection, la manipulation et la detection de spin dans les semi-conducteurs et ainsi developper des composants ayant des fonctionnalites nouvelles.
Book Synopsis Étude des propriétés de transport de structures MgO/GaAs (001) pour l'électronique de spin by : Sylvain Le Gall
Download or read book Étude des propriétés de transport de structures MgO/GaAs (001) pour l'électronique de spin written by Sylvain Le Gall and published by . This book was released on 2010 with total page 169 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s’inscrit dans le domaine de recherche ayant trait au développement de dispositifs basés sur l’injection et la détection de courant polarisé en spin associant métaux ferromagnétiques (FM), semi-conducteurs (SC) et oxydes. La jonction FM/MgO/GaAs apparait comme un candidat prometteur dans ce domaine. Nos travaux ont porté sur l’étude des mécanismes de transport et des propriétés électriques et électroniques (par des mesures I(V) et C(V)) d’hétérostructures métal/MgO/GaAs_n pour différentes concentrations de dopage du semi-conducteur et d’épaisseurs d’oxyde. Les mécanismes qui gouvernent le transport électronique ont été identifiés et le mode de fonctionnement des différentes structures compris. Nos résultats montrent qu’aucune de nos structures métal/MgO/GaAs ne permet d’accéder au critère théorique énoncé par Fert et Jaffrès pour une structure latérale FM/barrière tunnel/SC/barrière tunnel/FM : d’après notre étude, il n’est pas possible, par notre méthode de préparation, de réaliser des dispositifs basés sur le contact MgO/GaAs permettant d’injecter et de détecter efficacement un courant polarisé en spin à température ambiante. Ceci s’explique par le fait que pendant la phase de dépôt du MgO, des défauts sont induits dans la bande interdite du semi-conducteur sur des profondeurs de plusieurs dizaines de nanomètres.
Book Synopsis Propriétés électriques, magnétiques et structurales de semiconducteurs ferromagnétiques à base de GaMnAs by : Carlos Hernandez Rodriguez
Download or read book Propriétés électriques, magnétiques et structurales de semiconducteurs ferromagnétiques à base de GaMnAs written by Carlos Hernandez Rodriguez and published by . This book was released on 2006 with total page 167 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'élaboration d'un semiconducteur ferromagnétique à température ambiante est un enjeu de taille pour l'électronique de spin. C'est dans ce cadre que s'inscrit ce travail de thèse consacré à l'étude des propriétés physiques de plusieurs structures à base du semiconducteur ferromagnétique GaMnAs. Nous avons exploré plusieurs voies pour l'amélioration de la température de Curie dans ce type de composé dans le but ultime d'atteindre la température ambiante. Parallèlement à l'étude menée sur les couches minces de GaMnAs, nous avons étudié plusieurs séries de superréseaux (SR) de deux types GaMnAs/GaAs (i) alternant couches magnétiques et non magnétiques et des SR " digital alloys " (ii) possédant des demi-monocouches de MnAs cubique, l'idée sous jacente étant d'exploiter au mieux le confinement des ions magnétiques et un fort dopage. Cependant les températures de transition de ces structures se sont révélées très basses principalement du fait du nombre insuffisant de porteurs (i) ou d'une auto-compensation des porteurs de charge par de nombreux défauts de type manganèse interstitiel (ii). Par ailleurs, l'utilisation d'une technique originale de recuit à basse température sous capping d'arsenic a permis d'obtenir des températures de transition de l'ordre de 160 K proches du record atteint à ce jour (173 K). Cette nouvelle technique de recuit permet d'évacuer de façon très efficace les défauts de type manganèse interstitiel des couches en les piégeant à la surface. Ainsi ces Mn deviennent passifs et ne nuisent plus aux propriétés magnétiques du matériau. D'autre part l'étude de l'effet Hall planaire a permis de montrer que la réorientation de l'aimantation dans le plan des structures est bien décrite par un mécanisme de déplacement de parois de domaines orientés à 90°.
Book Synopsis Structures hybrides MnAs/GaAs by : Vincent Garcia
Download or read book Structures hybrides MnAs/GaAs written by Vincent Garcia and published by . This book was released on 2006 with total page 147 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Electronic and magnetic properties of Gd based materials beyond the local density approximation by : Samir Abdelouahed
Download or read book Electronic and magnetic properties of Gd based materials beyond the local density approximation written by Samir Abdelouahed and published by . This book was released on 2008 with total page 122 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les électrons 4f fortement localisés jouent un rôle prépondérant dans l’interprétation de la structure électronique et le magnétisme fort des terres rares. Notre étude théorique de la structure électronique montre une adéquation de la méthode dite LDA+U pour la description des différentes propriétés de ces matériaux. Le calcul des spectres de dichroïsme circulaire magnétique de rayons X, que nous avons implémenté dans le code FLEUR, s'est révélé pertinent et utile pour la caractérisation magnétique de ces matériaux. L'étude de l'anisotropie magnétique, effectuée en utilisant le théorème de force, a montré l'importance des électrons 4f malgré leur faible couplage spin-orbite.
Book Synopsis First-principles study of spintronic phenomena in magnetic tunnel junctions and graphene by : Hongxin Yang
Download or read book First-principles study of spintronic phenomena in magnetic tunnel junctions and graphene written by Hongxin Yang and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Phénomènes de spintronique dans les jonctions tunnel magnétiques et des films minces sont très prometteurs des deux points fondamentaux et l'application de vue. Elles sont basées sur l'exploration de spin d'électron en plus de sa charge et comprennent intercalaire couplage d'échange (CEI), l'anisotropie magnétique perpendiculaire (PMA), géante (GMR) et magnétorésistance tunnel (TMR), Couple de transfert de spin (STT), Spin effet Hall (SHE) et même induire du magnétisme dans les éléments non compris d graphène. Cette thèse comprendra premiers principes des études de phénomènes spintronique qui ont été d'un grand intérêt récemment. La première partie est consacrée à intercalaire couplage d'échange à travers les matériaux isolants dont le MgO, SrTiO3, GaAs et ZnSe. La deuxième partie comprendra des études ab initio d'anisotropie magnétique perpendiculaire au Fe | interfaces MgO et MTJ y compris le mécanisme et sa corrélation avec le spin Bloch symétrie Etat fondé de filtrage. Dans les enquêtes troisième partie de l'anisotropie magnétique et la fonction de travail dans les Co | interfaces graphène seront présentés. Ensuite, il sera montré possibilité d'induire et d'optimiser le magnétisme intrinsèque dans nanomeshes graphène. Dernière partie sera consacrée à l'induction de polarisation de spin et le réglage de Dirac point et ordre magnétique dans le graphène à l'aide d'effets de proximité magnétiques substrat.
Book Synopsis Elaboration en épitaxie par jets moléculaires de structures hybrides métaux ferromagnétiques sur semiconducteurs II-VI pour l'électronique de spin by : Christophe Bourgognon
Download or read book Elaboration en épitaxie par jets moléculaires de structures hybrides métaux ferromagnétiques sur semiconducteurs II-VI pour l'électronique de spin written by Christophe Bourgognon and published by . This book was released on 2001 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'association du magnétisme et des semiconducteurs est un thème de recherche très actif depuis quelques années. Les recherches portent d'une part sur l'étude de la phase ferromagnétique dans les semiconducteurs magnétiques dilués où des ions magnétiques sont incorporés dans le semiconducteur lors de sa croissance, et d'autre part sur celles des structures dites hybrides, où des couches métalliques ferromagnétiques sont déposées après la croissance du semiconducteur. Des applications intéressantes sont les mémoires magnétiques, les transistors dits de spin, ou encore l'ordinateur quantique. La première partie concerne la caractérisation structurale (spectroscopie d'électrons et microscopies) et magnétique de couches de Fe(001), épitaxiées sur des couches fines de ZnSe(001). D'une part, nous avons étudié en détail les modes de croissance du Fe et d'autre part nous avons démontré le lien entre les symétries structurales et magnétiques. La seconde partie de l'étude porte sur la croissance de systèmes magnétiques à aimantation perpendiculaire (alliage ordonné FePd(001), ou multicouches Cu/Ni(001) et Co/Pt) sur une hétérostructure contenant un puits semimagnétique de CdMnTe(001) dans des barrières de CdZnMgTe(001). Ces structures ont été élaborées avec succès et les couches métalliques présentent de fortes amisotropie magnétiques perpendiculaires. De plus, l'effet de la ségrégation de l'anion du semiconducteur sur la mise en ordre chimique du FePd a été démontrée. Le champ magnétique périodique rayonné par le métal pourra permettre l'apparition de nouveaux et intéressants effets sur les propriétés optiques du puits quantique semiconducteur, telle qu'une localisation des porteurs ou une modification de la phase ferromagnétique du puits semimagnétique.
Book Synopsis PROPRIETES STRUCTURALES, MAGNETIQUES ET DE TRANSPORT D'ALLIAGES HETEROGENES NI#XAG#1#-#X ET CO#XAG#1#-#X by : BENOIT.. MEVEL
Download or read book PROPRIETES STRUCTURALES, MAGNETIQUES ET DE TRANSPORT D'ALLIAGES HETEROGENES NI#XAG#1#-#X ET CO#XAG#1#-#X written by BENOIT.. MEVEL and published by . This book was released on 1997 with total page 155 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LES PROPRIETES STRUCTURALES, MAGNETIQUES ET DE TRANSPORT D'ALLIAGES HETEROGENES NI#XAG#1#-#X ET CO#XAG#1#-#X ELABORES PAR PULVERISATION CATHODIQUE ONT ETE ETUDIEES. CES ALLIAGES, FORMES DE DEUX COMPOSANTES IMMISCIBLES, SONT CONSTITUES DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES (CO OU NI) NOYEES DANS UNE MATRICE METALLIQUE NON MAGNETIQUE. PAR DES RECUITS, ON PEUT FAIRE EVOLUER LA NANOSTRUCTURE DE CES ALLIAGES EN ACTIVANT THERMIQUEMENT LA DEMIXTION DES DEUX ELEMENTS. DES MESURES D'EXAFS AU SEUIL DU CO ET DU NI ONT PERMIS DE CARACTERISER L'ENVIRONNEMENT STRUCTURAL LOCAL DES ATOMES MAGNETIQUES ET VIA UNE MODELISATION, DE DETERMINER UNE TAILLE STRUCTURALE DES PRECIPITES MAGNETIQUES DANS LES ETATS BRUTS ET RECUITS. DES MESURES MAGNETIQUES ONT MIS EN EVIDENCE DES COMPORTEMENTS FERROMAGNETIQUES, SUPERPARAMAGNETIQUES OU DE TYPE VERRES DE SPIN DANS CES ALLIAGES AVEC LA PARTICULARITE POUR LE NI D'UNE GRANDE SENSIBILITE DES PROPRIETES MAGNETIQUES A LA TAILLE DES PARTICULES. EN EFFET, CONTRAIREMENT AU SUPERPARAMAGNETISME HABITUEL OU LE MOMENT DES PARTICULES INDIVIDUELLES PEUT ETRE ASSIMILE A UN SPIN MACROSCOPIQUE (CAS DU COAG), LES FLUCTUATIONS MAGNETIQUES INTRA-PARTICULES JOUE UN ROLE CRUCIAL POUR LES NIAG. DES EFFETS DE MAGNETORESISTANCE IMPORTANTE SONT OBSERVES DANS CES ALLIAGES AVEC DEUX CONTRIBUTIONS PRINCIPALES : LA MAGNETORESISTANCE DITE GEANTE, ASSOCIEE A LA ROTATION RELATIVE DES MOMENTS DE GRAINS VOISINS, ET CELLE DE DESORDRE DE SPIN ASSOCIEE AUX FLUCTUATIONS MAGNETIQUES (ONDES DE SPIN OU SUPERPARAMAGNETISME DES GRAINS LES PLUS PETITS). CETTE SECONDE DISTRIBUTION EST DOMINANTE POUR LE NI. UNE THEORIE QUANTIQUE DE LA MAGNETORESISTANCE DE CES ALLIAGES A ETE PROPOSEE. ELLE DECRIT POUR LA PREMIERE FOIS LES EFFETS DE TAILLE DANS CES SYSTEMES HETEROGENES. ELLE MONTRE QU'IL EXISTE UNE TAILLE OPTIMALE QUI DONNE LE MAXIMUM DE MAGNETORESISTANCE. CETTE TAILLE DEPEND DU ROLE RELATIF DE LA DIFFUSION DEPENDANTE DU SPIN EN SURFACE ET DANS LE VOLUME DES PARTICULES.
Book Synopsis Propriétés structurales et magnétiques de MnAs/GaAs(001) et son utilisation comme gabarit magnétique pour la croissanceet la manipulation de couches ferromagnétiques by : Romain Breitwieser
Download or read book Propriétés structurales et magnétiques de MnAs/GaAs(001) et son utilisation comme gabarit magnétique pour la croissanceet la manipulation de couches ferromagnétiques written by Romain Breitwieser and published by . This book was released on 2009 with total page 129 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur la caractérisation de couches minces de MnAs épitaxiées sur GaAs(001) et sur leur utilisation comme gabarit, permettant la croissance et la manipulation magnétique de fines couches de fer. Les résultats montrent qu'il est possible de renverser l'aimantation d'une couche de fer, sans appliquer de champ magnétique, mais en utilisant la température comme paramètre extérieur. Le renversement de l'aimantation du fer a été obtenu en faisant varier la température du système dans une gamme couvrant la transition de phase ferromagnétique/paramagnétique (FM/PM) du gabarit. Cette transition FM/PM se caractérise par la coexistence de deux phases (entre environ 10°C et 45°C) auto-organisées en bandes périodiques FM et PM. Le renversement de l'aimantation du fer est possible grâce au champ magnétique de fuite, généré par les domaines magnétiques allongés de MnAs. Le travail présenté comporte l'étude de la morphologie de la surface de MnAs/GaAs(001), la mise en évidence de l'épitaxie du fer sur MnAs et l'analyse de l'interface. L'estimation du champ magnétique de fuite généré par les domaines de MnAs est discutée, ainsi que les résultats expérimentaux concernant l'anisotropie magnétique des couches minces et le renversement de l'aimantation du fer. L'utilisation du rayonnement synchrotron (polarisation, sélectivité chimique) a permis l'étude des propriétés magnétiques du système. Le renversement de l'aimantation a été observé par microscopie de photoémission d'électrons par rayons X et par diffusion magnétique résonante des rayons X. Nous avons ainsi mis en évidence d'une part le renversement de l'aimantation totale du fer par traitement thermique et d'autre part, le renversement local (à l'échelle sub-micrométrique) des domaines magnétiques du fer, à la température ambiante. Ce résultat est très prometteur car : autour de la température ambiante, les couches de fer et de MnAs montrent des configurations magnétiques (parallèles ou antiparallèles) stables et l'aimantation d'une couche mince de fer peut être renversée par la réalisation d'un cycle thermique de quelques degrés, sans appliquer de champ magnétique.
Book Synopsis Transport polarisé en spin à travers une barrière de MgO (001) by : Amandine Duluard
Download or read book Transport polarisé en spin à travers une barrière de MgO (001) written by Amandine Duluard and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les jonctions tunnel magnétiques épitaxiées Fe/MgO/Fe(001) présentent des comportements remarquables dans la limite des faibles ou des fortes épaisseurs de MgO. Ainsi, dans le premier cas, une interaction antiferromagnétique entre les deux couches de fer est observée ; dans le second, des effets de filtrage en symétrie conduisent à l?obtention de fortes valeurs de magnétorésistance. Les expériences réalisées au cours de cette thèse visent à étudier et mettre en relation ces deux régimes de propriétés extrêmes. Des analyses en tension et en température nous permettent d?étudier les conséquences d?une modulation de la structure cristalline des électrodes et/ou de l?interface sur le transport polarisé en spin. Dans ce cadre, nous nous intéressons à trois systèmes : des jonctions hybrides Fe/MgO(001)/CoFeB, où l?électrode de CoFeB est déposée par pulvérisation cathodique puis cristallisée in situ, des jonctions Fe/MgO/Fe à texture (001), ainsi que des jonctions Fe/MgO/Fe monocristallines présentant une rugosité artificielle à l?interface barrière/électrode. Le couplage antiferromagnétique dans des systèmes Fe/MgO/Fe(001) à barrière fine est étudié grâce à des mesures de magnétométrie sur la gamme de température [5 K ; 500 K]. Nous considérons aussi l?effet de modifications structurales et/ou chimiques de l?interface par le biais de l?introduction d?une rugosité contrôlée ou d?un contaminant. Les résultats les plus originaux de cette thèse sont obtenus grâce à l?introduction d?une rugosité artificielle à l?interface Fe/MgO ; contre toute attente, ce désordre contrôlé peut en effet augmenter l?effet de magnétorésistance ou l?intensité du couplage antiferromagnétique.
Book Synopsis Transport électronique polarisé en spin dans les contacts atomiques de fer by : Gabriel Autès
Download or read book Transport électronique polarisé en spin dans les contacts atomiques de fer written by Gabriel Autès and published by . This book was released on 2008 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à l’étude théorique du transport électronique dans les contacts atomiques magnétiques. L’objectif principal est d’expliquer la magnétorésistance anisotrope géante mesurée expérimentalement dans les jonctions à cassure de fer. Dans ce but, on a développé une méthode de calcul de la conductance des nanostructures magnétiques. Le calcul est effectué en deux étapes. Dans un premier temps, la structure électronique du contact est déterminée de manière autocohérente dans une base d’orbitales atomiques spd à l’aide d’un modèle de liaisons fortes étendu au magnétisme. Les propriétés magnétiques sont décrites à l’échelle atomique par un modèle d’interaction inter-électronique. Deux modèles d’interactions sont comparés : un modèle simple de type Stoner et un modèle plus complet de type Hartree-Fock développé pour reproduire les effets de polarisation orbitale susceptibles d’apparaître au niveau du contact. En effet, dans les nanostructures unidimensionnelles, on observe une levée du blocage du moment orbital qui existe dans les cristaux cubiques en volume. Pour permettre la description de l’anisotropie magnétique du système, on prend aussi en compte le magnétisme non-colinéaire et le couplage spin-orbite. Dans un second temps, les propriétés de transport électroniques du système sont déterminées dans le formalisme de Landauer. Dans cette approche, on considère que le transport est cohérent et élastique. Cette approximation est valide quand étudie un conducteur de taille atomique à basse température sous de faibles tensions. La conductance est alors directement proportionnelle à la probabilité de transmission des électrons à travers le système. Cette transmission est calculée à partir de la fonction de Green du système. Cette méthode de calcul est appliquée à l’étude de la magnétorésistance anisotrope des contacts de fer. Plusieurs géométries de contact, allant du fil monoatomique parfait aux systèmes réalistes, sont comparées. Les résultats révèlent le rôle prépondérant joué par la géométrie et par la polarisation orbitale. Pour que l’anisotropie magnétique soit aussi élevée que dans les expériences, il est nécessaire que l’atome de contact soit dans une configuration de fil monoatomique. Les effets de polarisation orbitale permettent d’expliquer les deux plateaux de conductance mesurés expérimentalement. Ils sont liés à l’existence de deux états magnétiques métastables qui différent par la direction du moment orbital sur l’atome de contact
Book Synopsis JONCTION METAL FERROMAGNETIQUE/SEMI-CONDUCTEUR by : ANTOINE.. FILIPE
Download or read book JONCTION METAL FERROMAGNETIQUE/SEMI-CONDUCTEUR written by ANTOINE.. FILIPE and published by . This book was released on 1997 with total page 138 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CE TRAVAIL EST D'EXPLORER LES PROPRIETES ELECTRONIQUES ET STRUCTURALES DES CONTACTS METALLIQUES FERROMAGNETIQUES SUR SEMI-CONDUCTEURS. DES EXPERIENCES SONT PRESENTEES SUR LE SYSTEME MODELE FE/GAAS ELABORE PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES. L'ETUDE DE LA PERTE D'AIMANTATION DE FE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DE CROISSANCE MET EN EVIDENCE LA FORMATION D'UNE COUCHE INTERFACIALE DE REACTION. ELLE A UNE AIMANTATION EGALE A 50% DE CELLE DU FER ET ELLE EST COMPOSEE D'UN MELANGE DE FE#3GA#2#-#XAS#X ET DE FE#2AS. L'EPAISSEUR DE CETTE COUCHE EST DETERMINEE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE DE DEPOT. NOUS MONTRONS QUE CETTE INTERDIFFUSION PEUT ETRE INHIBEE PAR UNE OXYDATION PREALABLE SOUS OZONE DE GAAS. EN ILLUMINANT UNE DIODE SCHOTTKY FE/GAAS PAR DE LA LUMIERE POLARISEE, NOUS ETUDIONS LA DEPENDANCE EN SPIN DU PHOTOCOURANT. A PARTIR DES RESULTATS EXPERIMENTAUX, NOUS DEVELOPPONS UNE MODELISATION DU TRANSPORT ELECTRONIQUE DANS CES STRUCTURES UTILISANT LES VITESSES DE RECOMBINAISON ET DE TRANSFERT A L'INTERFACE. NOUS PRESENTONS UN SYSTEME QUI PERMET DE CONTROLER CES PARAMETRES. EN EMPLOYANT COMME SOURCE D'ELECTRONS UNE PHOTOCATHODE DE GAAS, NOUS ETUDIONS L'INJECTION SOUS ULTRAVIDE D'ELECTRONS POLARISES DE SPIN DANS UNE STRUCTURE METAL FERROMAGNETIQUE/SEMI-CONDUCTEUR. LA DEPENDANCE EN SPIN DU COURANT TRANSMIS A TRAVERS LA COUCHE METALLIQUE EST DE L'ORDRE DE 24%. UN MODELE PRENANT EN COMPTE LES EFFETS DE DILUTION DE LA POLARISATION PAR COLLISION INELASTIQUE DANS LA COUCHE DE COUVERTURE NON MAGNETIQUE EXPLIQUE BIEN LES RESULTATS EXPERIMENTAUX. IL PERMET DE DEDUIRE LA DEPENDANCE EN SPIN DU LIBRE PARCOURS MOYEN DANS FE.
Book Synopsis Microstructures magnétiques et propriétés de transport dans les manganites à séparation de phase de la famille des Pr1-xCaxMnO3 by : Silvana Mercone
Download or read book Microstructures magnétiques et propriétés de transport dans les manganites à séparation de phase de la famille des Pr1-xCaxMnO3 written by Silvana Mercone and published by . This book was released on 2003 with total page 182 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse développe l'étude des états électroniques et magnétiques observés dans les oxydes de manganèse présentant une structure du type pérovskite. Ces systèmes se trouvent, en effet, à la frontière entre des états électroniques et des états de spin différents. Ils peuvent facilement, grâce au changement d'un paramètre externe (l'application d'un champ magnétique, un champ électrique ) être amener à basculer d'un état à un autre. Parmi ces phénomènes, une transition du type isolant métal due à l'application d'un champ électrique a été récemment l'objet de plusieurs études. Cette transition est fortement liée à l'état fondamental du système: l'état à Ordre de Charge. L'application d'un champ électrique à partir d'une certaine valeur critique (E>Eth) peut déstabiliser cette phase à Charges Localisées et donner lieu à un état à Charge Delocalisées. Chacun de ces états électroniques est stabilisé par une phase magnétique bien précise, étant donné que les deux états dans les oxydes des manganèses sont étroitement liés. La destruction de cette phase à ordre de charge et l'existence d'une séparation de phases sont donc les deux hypothèses nécessaires, selon le modèle de percolation, pour expliquer le transport dans les manganites. Cependant si l'existence d'une séparation de phase est maintenant bien établie (aucune étude quantitative de la forme et de la taille des domaines existants), il n'existe aucune preuve directe de la destruction de la phase CO sous l'application d'un champ électrique. Il nous a alors semblé que l'existence d'une percolation sous champ électrique dans les oxydes de manganèse ne pouvait pas être prise comme un fait acquis. Nous avons donc décidé de concentrer notre travail d'une part sur la topologie de la séparation de phase dans un système où elle est maintenant bien établie (Pr0.67Ca0.33MnO3) et d'autre part sur l'étude du rôle de la phase CO dans les propriétés de transport de trois oxydes différents (Pr1-xCaxMnO3 x=0.2, 0.33 et 0.37).
