Service de
Physique et Chimie
des Surfaces et Interfaces

2 groupes de recherche sont rassemblés dans le laboratoire LISO

- un groupe de recherche sur les couches minces d'oxydes et leurs propriétés magnétiques (H. Magnan)
- un groupe de recherche sur les surfaces d'oxydes, la corrosion et études par microscopie en champ proche (J. Cousty)

Couches minces d'oxyde :

Les oxydes représentent un vaste ensemble de matériaux à l'intérieur duquel on trouve l'essentiel des propriétés physiques exploitées dans les dispositifs actuels : ils peuvent être par exemple isolants, semi-conducteurs, ferromagnétiques ou antiferromagnétiques.

Les couches d’oxydes d’épaisseur nanométrique sont actuellement au cœur des nanotechnologies et notamment de l’électronique de spin. Aussi une partie de notre groupe travaille-t-il sur la croissance et les propriétés électroniques et magnétiques d’oxydes pouvant avoir des applications potentielles dans ce domaine (Fe₃O₄, Fe₂O₃, CoFe₂O₄, ...). L'étude d'oxydes massifs et monocristallins présente un intérêt plus fondamental en tant que systèmes modèles pour la compréhension de propriétés bien définies.

En particulier, les ferrites de formule chimique: AFe₂O₄ (Fe₃O₄, CoFe₂O₄, MnFe₂O₄, ...) sont des oxydes ferrimagnétiques très intéressants pour la spintronique en raison de leur température de Curie élevée et du caractère demi-métallique ou des propriétés de filtrage de spin supposés de certains d'entre eux. Ainsi nous avons mis au point une procédure permettant d'une part de faire croître des films minces de ferrites épitaxiés, puis d'autre part de redéposer sur cette couche d'oxyde magnétique une barrière tunnel d’alumine cristalline et/ou une contre-électrode magnétique (Fe, Co, AFe₂O₄, ...). Nous obtenons ainsi des jonctions tunnel magnétiques (JTMs) tout épitaxiées dont les propriétés de magnéto-résistance tunnel (TMR) peuvent être étudiées.

Le groupe est équipé de plusieurs installations multichambres sous ultra-vide, permettant par exemple :

• le dépôt de couches minces d’oxydes par épitaxie par jets moléculaires assistée par plasma d’oxygène, avec le suivi de la croissance en temps réel par RHEED, et la caractérisation des couches in-situ par Auger et XPS,
• l’étude in-situ des propriétés magnéto-optiques par effet Kerr - l’étude des propriétés électroniques des surfaces et des couches nanométriques par spectroscopie de photoélectrons X et UV
• la mesure des propriétés magnétiques macroscopiques par magnétométrie à échantillon vibrant (VSM) - la mesure des propriétés de magnéto-transport de couches minces

De plus, le groupe possède une solide expérience dans des techniques utilisant le rayonnement synchrotron, comme la diffraction magnétique de surface, la photoémission haute et basse énergie et mène régulièrement des campagnes d’expériences sur les synchrotrons européens (ESRF, SLS, ...).
Le groupe Oxydes du LISO fait également partie du groupement de laboratoires '"Capmag" de IRAMIS travaillant dans le domaine du magnétisme.

Membres du laboratoire

Contacts: J. Cousty ou H. Magnan