Des interfaces réelles métal/MgO(001) au transport dans les jonctions tunnel épitaxiées

par Muriel Sicot

Thèse de doctorat en Physique et chimie de la matière et des matériaux

Sous la direction de Stéphane Andrieu.


  • Résumé

    Cette thèse présente une étude des interfaces métal de transition ferromagnétique/oxyde et leur importance dans les mécanismes de transport tunnel polarisé en spin. Le travail a porté sur des bicouches ultraminces NiMnSb/MgO(001), Fe/ MgO(001), Co/ MgO(001) et Mn/ MgO(001) élaborées par épitaxie par jets moléculaires. L'originalité de ce travail réside dans l'étude approfondie des propriétés électroniques du matériau magnétique en contact avec la barrière d'oxyde : hybridation, polarisation et magnétisme à l'interface ont été étudiés en utilisant les techniques de laboratoire ainsi que le rayonnement synchrotron. Nous avons montré que les interfaces réelles Fe et Co /MgO sont des modèles du point de vue structural et magnétique, contrairement à Mn qui s'oxyde en contact avec la barrière MgO. Parallèlement, l'étude des effets magnétorésistifs dans des jonctions tunnel totalement épitaxiées Fe/MgO/Fe(001) a apporté des preuves du filtrage par la barrière MgO des ondes de Bloch en fonction de leurs symétries. Enfin, nous avons mis en évidence l'influence de la qualité structurale et chimique de l'interface Fe/MgO et des électrodes sur ces mécanismes.

  • Titre traduit

    From real metal/MgO(001) interfaces to spin dependent transport in fully epitaxial magnetic tunnel junctions


  • Résumé

    The quality of ferromagnetic metal/oxide interfaces and its influence on spin dependent tunneling processes are studied in this thesis. The work was dedicated to ultrathin bilayers NiMnSb/MgO(001), Fe/ MgO(001), Co/ MgO(001) and Mn/ MgO(001) elaborated by Molecular Beam Epitaxy. The originality of this work lies on the study of the electronic properties of the magnetic material in contact with the oxide (interfacial hybridization, polarization, and magnetism, using regular characterization means as well as synchrotron radiation sources). Fe/MgO and Co/MgO are shown to be model interfaces from the growth and the chemical point of view. On the contrary, Mn is oxidized when it is in contact with MgO. In addition, tunnel magnetoresistance are probed in totally magnetic tunnel junctions Fe/MgO/Fe(001). Transport measurements evidence spin filtering effects due to the MgO barrier depending on the symmetry of the Bloch waves. Moreover, we show that the structural quality of the bottom Fe/MgO interface and of the Fe electrode have non negligeable influence on these spin dependent mechanisms.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 179-189

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : SC N2005 138
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