Transmission d'electrons polarises de spin au travers de structures ultraminces or/cobalt

par ANNEMARIE VAN DER SLUIJS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de G. LAMPEL.

Soutenue en 1996

à l'EP .


  • Résumé

    L'objectif de ce travail est d'etudier la dependance en spin du transport d'electrons de basse energie (a partir de 2 ev au-dessus du niveau de fermi) dans des structures magnetiques par une experience de transmission directe. Un faisceau d'electrons, longitudinalement polarise de spin, traverse une structure modele, une feuille ultramince auto-supportee, comprenant une ou deux couches de cobalt d'epaisseur de l'ordre 1 nm, aimantees perpendiculairement a la surface. La dependance en spin de la transmission est exprimee par l'asymetrie des intensites transmises pour les deux directions de la polarisation incidente et est observee en fonction de l'energie des electrons transmis et de l'energie primaire. Toutes les asymetries observees montrent que les electrons dont le spin est parallele aux spins majoritaires du cobalt sont mieux transmis que ceux de spin oppose. Pour des electrons transmis a tres basse energie, c'est a dire pres des bandes d decalees pour les deux directions de spin, l'asymetrie peut atteindre 60%. Un resultat central de cette etude est une image simple de l'ensemble du transport des electrons, y compris la dependance en spin. Nous l'avons modelise comme un processus a deux etapes: d'abord la formation d'une distribution initiale pres de la face d'entree de l'echantillon, comprenant des electrons incidents diffuses et des electrons secondaires excites ; ensuite la propagation de cette distribution a travers l'echantillon, filtree en energie par la decroissance du libre parcours moyen dans l'or lorsque l'energie augmente et filtree en spin par son interaction avec la couche de cobalt. Ce modele permet de comprendre la forme de la distribution en energie des electrons transmis inelastiquement et la decroissance de leur asymetrie due a la dilution de la polarisation de la source par l'excitation d'electrons secondaires non-polarises dans la premiere couche d'or. La similitude des cycles d'hysteresis de l'asymetrie et de l'aimantation pour un echantillon avec deux couches de cobalt montre qu'a 5 ev au-dessus du niveau de fermi, la dependance en spin est pour 90% un effet de volume


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  • Détails : 158 P.
  • Annexes : 96 REF.

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