Étude ab-initio de magnétisme et du transport électronique dans les systèmes hybrides (fer/semi-conducteur/fer)

Download or read book Étude ab-initio de magnétisme et du transport électronique dans les systèmes hybrides (fer/semi-conducteur/fer) written by Nadjib Baadji and published by . This book was released on 2006 with total page 207 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse porte sur l' étude des propriétés électroniques, magnétiques et de transport des jonctions magnétiques à effet tunnel Fe/S/Fe(OOI), où S est un semi-conducteur (GaAs) ou un isolant (Mgü). Cette étude a été réalisée en utilisant la méthode linéaire des ondes planes augmentées (FLAPW) et la méthode linéaire des orbitales muffin-tins. Cette dernière méthode est basée sur le formalisme de la fonction de Green et l'approximation du potentiel cohérent dans l'approximation des sphères atomiques. Nous étudions l'effet de la terminaison chimique à l'interface GaAs-Fe des jonctions de Fe/GaAs/Fe(OOI) sur ses propriétés électroniques, magnétiques et de transport. En particulier, nous constatons que les relaxations atomiques et l'inter-diffusion à l'interface, entre le fer et les interfaces de semi-conducteur ont des effets très importants sur les propriétés électroniques et magnétiques ( densité des états, le couplage inter-couches, réduction de la conductance ... ). Les propriétés magnétiques sont étudiées grâce au dichroïsme circulaire magnétique de rayon X (XMCD) et comparé aux spectres expérimentaux. Les règles de sommes XMCD permettent de déterminer le moment magnétique de Fe à l'interface. Les propriétés de transport sont corrélées aux propriétés électroniques et particulièrement à la surface de Fermi résolue par couche. Dans les jonctions de Fe/MgO/Fe, nous avons montré que les propriétés structurales ont un effet important sur les propriétés électroniques, magnétiques et de transport. Parmi les différents défauts structuraux observés dans les échantillons Fe/MgO, la rugosité et la présence des couches de FeO à l'interface sont étudiées. Ces défauts sont responsables de la réduction de la TMR expérimentale comparé à notre résultat obtenu pour des jonctions parfaites. La présence d'une telle couche peut être sondée par la spectroscopie d'absorption de rayon X (XAS) et XMCD qui est une méthode puissante pour sonder les moments du spin et orbital de chaque espèce atomique et chaque orbite, et est employé pour étudier le ferromagnétisme à l'interface. Finalement, nous nous intéressons au demi-métal Cr02 possédant une polarisation de spin 100%, un autre matériau candidat pour l'injection du spin. Nous montrons que le couplage spin-orbite réduit la polarisation tandis que les corrélations électroniques intra-site statique, ont tendance à l'augmenter. Nous montrons également que les spectres expérimentaux de XMCD dans la géométrie non polaire et pour des matériaux non cubiques contiennent du dichroïsme biréfringeant et magnétique, et que les règles de somme de XMCD s'appliquent que si le dichroïsme biréfringeant est retiré des spectres expérimentaux.