Identifiant pérenne de la notice : 22652504X
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Le sujet de cette thèse est l'élaboration par épitaxie et la caractérisation de dispositifs
pour l'électronique de spin, à savoir une jonction tunnel magnétique (FePt/MgO/FePt)
et une hétérostructure hybride métal ferromagnétique / semiconducteur III-V (FePt/MgO/GaAs).
L'approche retenue dans les deux cas a été l'utilisation d'une barrière isolante MgO
et d'électrodes ferromagnétiques présentant une aimantation perpendiculaire au plan
de la couche, réalisées en alliage ordonné FePt (phase L1o) ; le choix de ce matériau
a été adopté dans l'optique de créer des mémoires magnétiques, sa forte anisotropie
permettant de stabiliser l'information magnétique. Dans le cas des jonctions tunnel
magnétiques, une singularisation des propriétés magnétiques de chacune des électrodes
a été mise en évidence. Des caractérisations structurales du système en cours de croissance
ont permis de relier ce phénomène aux contraintes épitaxiales des films minces. De
façon apparemment surprenante, le découplage magnétique du dispositif n'est pas assuré
dans le cas général, la forte aimantation des électrodes étant à l'origine d'un champ
de fuite très important lors des renversements d'aimantation. Nous avons mis en évidence
(expérimentalement et analytiquement) un effet d'épaisseur des couches influant sur
le comportement magnétique général du système. Des mesures de dynamique de renversement
d'aimantation ont souligné le rôle prépondérant du piégeage des parois de domaine
lors des renversements d'aimantation. Les systèmes hybrides FePt/MgO/GaAs ont été
élaborés en tout-épitaxie en combinant différents bâtis de dépôt. Nous avons montré
la faisabilité d'un système présentant de très bonnes propriétés structurales et magnétiques
Note publique d'information : The subject of this thesis is the elaboration by epitaxy and the characterization
of devices designed for spintronic applications : magnetic tunnel junctions (FePt/MgO/FePt)
and hybrid heterostructures ferromagnetic metal / semiconductor III-V (FePt/MgO/GaAs).
ln both cases we used MgO as an insulating barrier and FePt ferromagnetic electrodes
with magnetization perpendicular to the surface plane (the L1o ordered alloy). This
ferromagnetic material has been chosen for the purpose of creating future magnetic
memories because its large anisotropy enables a stable magnetic information. Different
magnetic behaviors have been shown for each of the two electrodes of the magnetic
tunnel junctions. Structural characterizations of the system performed during the
growth process led us to attribute this effect to the epitaxial strain of the thin
films. Surprisingly at first sight, the magnetic decoupling of the system is not guaranteed
in the general case because of the strong magnetization of the ferromagnetic layers
that induces a strong stray field during the magnetization reversaIs. We also were
able to deduce, by experiments and calculations, the influence of the thickness of
the electrodes on the general magnetic properties of the device. Studies of magnetization
reversaI dynamics have shed some light on the key role played by the pinning of the
domain walls during the magnetization reversals. All-epitaxial FePtlMgO/GaAs hybrid
systems were elaborated by combining different deposition chambers. We managed to
grow systems exhibiting very good structural and magnetic properties
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Documentation
