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Accueil du site > Retournement d’aimantation par transfert de spin dans des nano-fils de GaMnAs

PROPOSITION DE SUJET DE THESE
Années 2009-2012

Nom Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides

Code d’identification CNRS : UMR8502

Nom des responsables de la thèse : Vincent Jeudy et Alexandra Mougin

Téléphone : 06 31 32 50 35 e-mail : mougin@lps.u-psud.fr, jeudy@lps.u-psud.fr

Lieu de la thèse : Batiment 510, Centre Universitaire, 91405 ORSAY

Financement proposé : NON

 

TITRE : Retournement d’aimantation par transfert de spin dans des nano-fils de GaMnAs

 

Projet scientifique :

Le phénomène de transfert de spin est observé dans les matériaux qui présentent un ferromagnétisme itinérant : un courant électrique polarisé en spin exerce sur les moments des ions magnétiques, un couple susceptible d’entraîner une réorientation de l’aimantation. C’est en quelque sorte l’effet réciproque de la magnétorésistance géante. Ce phénomène, prédit par L. Berger dés les années 80, a été mis en évidence expérimentalement dans les années 1998-99, grâce au développement des techniques de dépôts de couches minces et de nano-structuration. La possibilité de commuter une aimantation à l’aide d’un courant de spin laisse envisager des applications très générales à la commande de nano-dispositifs d’électronique de spin comme par exemple des cellules MRAM. D’un point de vue fondamental, les mécanismes à l’origine du transfert de spin font l’objet de nombreux développements théoriques qui restent peu confrontés à des résultats expérimentaux. Dans ce cadre, l’étude du déplacement de parois de domaines magnétiques par transfert de spin concentre un grand nombre de recherches sur le magnétisme. Les premières observations expérimentales ont été effectuées à partir de 2003. Atteindre des régimes de déplacement de parois limités par la dissipation est difficile expérimentalement : à faible densité de courant des défauts bloquent le mouvement des parois ce qui conduit à des régimes limités par l’ancrage des parois ; le décrochage des parois nécessite d’importantes densités de courants qui échauffent très fortement les échantillons. Dans le semi-conducteur GaMnAs, le seuil de décrochage des parois est suffisamment faible pour laisser accès à l’ensemble de la dynamique des parois. Les premiers résultats expérimentaux que nous avons obtenus soulèvent de nombreuses questions quant à l’origine des régimes de déplacements observés et les mécanismes de transfert de spin.