Effet faraday photo-induit dans les semi-conducteurs semi-magnetiques

par SERGE HUGONNARD-BRUYERE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de ROBERT FREY.

Soutenue en 1994

à l'EP .

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  • Résumé

    La rotation photo-induite du plan de polarisation d'une onde lumineuse par une onde laser intense en presence d'un champ magnetique longitudinal (configuration faraday) est une des voies de la commutation tout-optique. Cette classe d'effets est d'autant plus prometteuse que certains composes (les semi-conducteurs semi-magnetiques ii1-xmxvi) sont le siege de rotations faraday lineaires dont le caractere geant (3000/t/mm pres du gap) se retrouve dans les effets photo-induits. Les semi-conducteurs semi-magnetiques sont des semi-conducteurs de type ii-vi dont une fraction des cations est substituee par des ions magnetiques. Leurs proprietes magneto-optiques geantes sont dues a l'interaction d'echange sp-d existant entre les ions magnetiques et les porteurs des bandes. Nous proposons une alternative aux modeles precedents sur le spectre de la rotation faraday lineaire grace a une description en terme de susceptibilite microscopique faisant intervenir une dependance en vecteur reciproque de l'interaction d'echange sp-d. Dans un second temps, nous etudions les effets photo-induits du point de vue theorique et experimental. Nous presentons nos resultats resolus en temps (superieur a la nanoseconde), en fonction du champ magnetique, de la longueur d'onde de la sonde, de la temperature et de la concentration en ions manganese dans cdmnte et znmnte massifs (1 mm). A basse temperature (t<15k), domine la composante due a une modification d'origine thermique de l'aimantation. A plus haute temperature (jusqu'a 300k), demeure l'effet de saturation d'indice du a la presence de porteurs photo-excites dans les bandes. Les diverses dependances sont analysees et mesurees, ainsi que la dynamique de l'effet en fonction de la concentration en mn, de la temperature et du procede de fabrication (brigdman et fusion de zone)


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  • Détails : 259 P.
  • Annexes : 169 REF.

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