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Contribution à l'étude de la diffusion et du transfert de spin à une interface ferromagnétique-normal mesurés sur des nanofils électrodéposés
Quang Anh Nguyen - IRAMIS-LSI
Vendredi 20/02/2009, 14h00-16h00
LSI - École Polytechnique Palaiseau,

Thèse soutenue à l'amphithéâtre Pierre Faure de l'Ecole polytechnique


L'électronique de spin est une branche récente de la physique du solide qui concerne à la fois les propriétés de transport de charge et les propriétés liées à la présence de spins sur les porteurs de charges. Grâce aux propriétés de transport dépendant du spin, il est possible, dans les matériaux adéquats, de contrôler les résistances électriques avec des configurations magnétiques particulières (par exemple dans le cas de la magnétorésistance géante : la GMR). Inversement, il est aussi possible de contrôler une configuration magnétique particulière avec les courants de spins d'intensité suffisante. On parlera alors de transfert de spin. En conséquence, ce domaine d'activité est aussi fortement concerné par les propriétés ferromagnétiques dans les métaux.

Ce travail s'inscrit dans le cadre des études du transfert de spin mesuré sur un domaine ferromagnétique unique. Le monodomaine ferromagnétique est un nanofil unique de Ni ou de Co électrodéposé dans une matrice nanoporeuse. Cette étude cherche à mettre en évidence les propriétés de relaxation des spins des électrons de conductions à l'interface entre le domaine ferromagnétique et le contact normal, en termes d'interaction entre les spins des électrons de conduction et le paramètre d'ordre ferromagnétique. Il s'agit en dernière analyse de mettre en évidence un effet de transfert de spin de type diffusif qui serait une conséquence de cette relaxation. Dans une première approche, une accumulation de spin anisotrope, mettant en jeu l'interaction sd (ou interaction spin-orbite) est étudiée par le biais du pouvoir thermoélectrique TEP. Un effet TEP dépendant du spin est en effet mis en évidence, qui est restreint à l'interface et qui est anisotrope. Cette contribution est interprétée comme étant l'effet de l'accumulation de spin produit par une relaxation sd. Dans un deuxième temps l'effet de transfert de spin est étudié par le biais de la susceptibilité thermique de la magnétorésistance d'anisotropie dR/dT. On montre que la susceptibilité est due à la susceptibilité de l'aimantation dM/dT. Les fluctuations de l'aimantation générées par l'injection de forts courants sont mesurées en termes de variation d'entropie. Une variation de 60% est mesurée pour un courant de l'ordre de 10^7 A/cm^2. Ces résultats confortent une approche diffusive du transfert de spin.

Contact : Nadege OLLIER

 

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