Jonction metal ferromagnetique/semi-conducteur : structure et magnetisme d'interface, transport electronique et dependance en spin

par ANTOINE FILIPE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Henri-Jean Drouhin.

Soutenue en 1997

à l'EP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    L'objet de ce travail est d'explorer les proprietes electroniques et structurales des contacts metalliques ferromagnetiques sur semi-conducteurs. Des experiences sont presentees sur le systeme modele fe/gaas elabore par epitaxie par jets moleculaires. L'etude de la perte d'aimantation de fe en fonction de la temperature de croissance met en evidence la formation d'une couche interfaciale de reaction. Elle a une aimantation egale a 50% de celle du fer et elle est composee d'un melange de fe#3ga#2#-#xas#x et de fe#2as. L'epaisseur de cette couche est determinee en fonction de la temperature de depot. Nous montrons que cette interdiffusion peut etre inhibee par une oxydation prealable sous ozone de gaas. En illuminant une diode schottky fe/gaas par de la lumiere polarisee, nous etudions la dependance en spin du photocourant. A partir des resultats experimentaux, nous developpons une modelisation du transport electronique dans ces structures utilisant les vitesses de recombinaison et de transfert a l'interface. Nous presentons un systeme qui permet de controler ces parametres. En employant comme source d'electrons une photocathode de gaas, nous etudions l'injection sous ultravide d'electrons polarises de spin dans une structure metal ferromagnetique/semi-conducteur. La dependance en spin du courant transmis a travers la couche metallique est de l'ordre de 24%. Un modele prenant en compte les effets de dilution de la polarisation par collision inelastique dans la couche de couverture non magnetique explique bien les resultats experimentaux. Il permet de deduire la dependance en spin du libre parcours moyen dans fe.


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  • Détails : 138 P.
  • Annexes : 138 REF.

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