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Paris-Saclay
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Univ. Paris-Saclay

Sujet de stage / Master 2 Internship

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Développement de capteurs magnétiques reconfigurables par Spin Orbit Torque.

Spécialité : PHYSIQUE / Physique de la matière condensée

Contact : PANNETIER-LECOEUR Myriam,
e-Mail : myriam.pannetier-lecoeur@cea.fr,   Tel : +33 1 69 08 74 10
Laboratoire : SPEC/LNO

Stage pouvant se poursuivre en thèse : Non
Durée du stage : 0-4 mois
Date limite de constitution de dossier : 31/01/2023

Résumé :
Le but du stage est de développer des structures à magnétorésistance tunnel (TMR) utilisant le spin orbit torque pour manipuler électriquement l’aimantation et ouvrir la voie à des capteurs magnétiques reconfigurables.

Sujet détaillé :
Les capteurs magnétiques permettent de mesurer à la fois le champ magnétique mais également les grandeurs associées, comme le courant ou encore la position d’un objet. Ils sont de plus en plus présents dans les objets technologiques, ainsi que dans l’automobile ou encore le médical.
L’électronique de spin, dont la démonstration expérimentale a été couronnée par le prix Nobel de Physique en 2007 (A. Fert et P. Grünberg), a ouvert des voies importantes d’amélioration pour les capteurs magnétiques grâce à la sensibilité et la miniaturisation des élements de base.
Cependant, une limitation actuelle provient du fait que le capteur est défini au moment de sa fabrication et que ses caractéristiques (telle que la gamme, la direction de sensibilité…) sont ainsi fixées au départ. Grâce au phénomène du spin orbit torque (SOT) qui consiste à appliquer une force magnétique grâce à un flux d’électrons polarisés en spin, il est possible d’implémenter dans un élément sprintronique une fonction de manipulation de certaines des couches magnétiques, et ainsi d’imaginer un capteur qui peut s’adapter au cours de son utilisation grâce à la reconfiguration de ses références.
Le stage va consister à développer des systèmes de type Magnéto-Résistance Tunnel (TMR) intégrant un niveau de SOT pour piloter la réponse du capteur. Ce stage s’inscrit dans le cadre de l’ANR STORM, en collaboration avec l’UMPhy Thales et Crivasense Technlogies. Il comprendra des phases de dépôts des matériaux, leur caractérisation en terme de performance de SOT, puis la réalisation de dispositifs par techniques de microfabrication et des mesures de magnéto-transport pour évaluer la réponse des capteurs.
Techniques utilisées au cours du stage :
Microfabrication, mesures de magnétotransport, magnétométrie.

Mots clés : Electronique de spin, capteurs magnétiques, spin orbit torque.

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