Mesures de transport sur des jonctions supraconducteur / compose magnetique

par OLIVIER GABRIEL BOURGEOIS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Gandit.

Soutenue en 1999

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Cette etude porte sur l'approfondissement experimental de la physique a l'interface entre magnetisme et supraconductivite. Des experiences de transport sur des jonctions s/f/s (nb/al/gd/al/nb) ont ete realisees, ou le materiau ferromagnetique (le gadolinium) est en tres faible epaisseur (20 a 100 a). En effet, les effets de proximite dans ces materiaux peu favorables a la supraconductivite sont attendus pour etre de faibles amplitudes. Les mesures de ces jonctions metalliques tres peu resistives ont necessite l'utilisation de techniques extremement sensibles donnant acces au picovolt. Les caracteristiques courant-tension (v(i)) ainsi que les modulations de courant critique sous champ magnetique (i c(h)) ont permis d'observer des effets josephson dans ces jonctions, quelles que soient les epaisseurs de gd (20 a 100a) utilisees. L'existence d'un super-courant demontre la presence d'un couplage supraconducteur a travers une couche magnetique. Les variations de courant critique en fonction des epaisseurs de gadolinium dans la jonction nous permettent d'extraire une longueur de penetration des paires de cooper dans le materiau ferromagnetique de l'ordre de 5nm ainsi qu'un possible couplage entre les couches supraconductrices. Un autre volet de ce travail porte sur l'analyse des comportements resistifs des jonctions s/f/s en temperature et sous champ magnetique. Un excellent accord avec les theories existantes sur les interfaces metalliques a ete trouve demontrant les faibles effets sur la conductance d'une jonction s/f, lorsque le materiau est peu polarise en spin au niveau de fermi comme le gadolinium. Enfin, le developpement d'une technique squid devrait permettre l'etude d'effet d'impuretes paramagnetiques sur le courant josephson dans une jonction s/i/s.


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Informations

  • Détails : 151 p.
  • Annexes : 183 ref.

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