Etude d'un demi-métal : Sr2FeMoO6, caractérisation du matériau massif et croissance de couches minces

par Michaël Besse

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Albert Fert.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    La magnétorésistance des jonctions tunnel magnétiques(TMR) est d'autant plus grande que la polarisation en spin des électrodes est importante. L'utilisation de demi-métaux ferromagnétiques devrait théoriquement permettre d'obtenir des TMR infinies. La double pérovskite Sr2FeMoO6 (SFMO) est un demi-métal ferromagnétique présentant une température de Curie de 415K bien supérieure à la température ambiante. L'étude que nous avons menée sur ce matériau comporte deux volets. Dans un premier temps, nous avons mesuré par dichroïsme magnétique les moments portés par le fer et le molybdène et mis en évidence leur configuration antiparallèle ainsi que la valence mixte du fer dans ce composé. Ces résultats sont en accord avec les calculs de structure de bande existants. En parallèle, nous avons élaboré des couches minces de ce matériau par ablation laser. Par une caractérisation structurale et magnétique approfondie, nous avons mis en évidence l'existence de phases parasites riches en fer qui apparaissent dans les premiers stades de la croissance à haute température. Afin d'éviter leur apparition, nous avons mis au point un procédé de croissance en trois étapes. Les couches ainsi obtenues présentent une faible rugosité et une aimantation de surface identique à celle du SFMO massif. Des jonctions tunnel SFMO/SrTiO3/Co ont également été élaborées. Elles présentent des courbes courant tension non linéaires caractéristiques de l'effet tunnel. Les premiers résultats sur les jonctions sont donc encourageants et les études sur celles-ci se poursuivent.


  • Résumé

    For magnetoresistance of magnetic tunnel junctions (TMR), the bigger is the spin polarization of the electrodes, the more important is the magnetoresistance. Use of ferromagnetic half metals should give infinite TMR. Double perovskite Sr2FeMO6 (SFMO) is a ferromagnetic half metal having a Curie temperature of 415K far higher than room temperature. The study we made on this material is in, two parts. First, we measured by magnetic dichroism the iron and molybdenum spin moments and we made obvious their antiparallel configuration and the mixed valence of iron in this compound. These results agree the existing structure band calculations. In the same time, we elaborated thin films of this material by pulsed laser deposition. By an advanced structural and magnetic characterization, we brought to the fore the existence of iron rich parasitic phases which were developing in the early stage of the high temperature growth. In order to avoid their apparition, we developed a three steps method. Films obtained in this way are presenting a low roughness and a surface magnetization close to the bulk material. Tunnel junctions SFMO/SrTiO3/Co have also been elaborated. These junctions present non-linear current-voltage curves which are characteristics of tunnel effect. First results on junctions are promising and studies on it are going on.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 117 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.111-117.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)190
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.