Conception et caractérisation de dispositifs permettant l’étude du transport dépendant du spin dans le silicium

par Nicolas Bruyant

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie

Sous la direction de Ahmad Bsiesy.

Soutenue en 2008

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Ce travail de thèse porte sur l’étude du transport dépendant du spin dans le silicium en utilisant une barrière tunnel et un métal ferromagnétique comme élément polarisant. Différentes études ont été menées pour concevoir, réaliser et caractériser le transport des électrons polarisés. La première partie de cette étude porte sur la conception et la réalisation d’électrodes ferromagnétiques submicroniques utilisées pour l’injection de spin. La seconde partie du manuscrit décrit les méthodes de caractérisations électriques utilisées pour mesurer les propriétés des structures Métal/Isolant/Silicium. La troisième étude expose les différentes mesures de magnéto-transport réalisé pour tenter de mettre en évidence un effet dépendant du spin dans différents dispositifs. Il a été ainsi montré que l’absence de signal mesurable peut être expliquée par des défauts de conception des dispositifs testés et par les défauts induits par la présence des métaux ferromagnétiques. Finalement, des améliorations des dispositifs de test et des conditions expérimentales ont été proposées pour palier à ces défauts.


  • Résumé

    This work is focused on the study of spin dependant transport in silicon. A tunnel barrier and a ferromagnetic metal were chosen as spin polariser. Different studies were conducted to achieve the design, the realization and the characterization of devices for the study of the spin polarized electrons. The first part of this study is focused on the design of the sub-micronics ferromagnetic electrodes used as spin polarisers. The second part of this thesis describes the electrical characterization of the Ferromagntic/Insultor/Silicon structure. The third part of this study exposes the different kind of measurement used in the attempt to measure spin dependent effect in our structures. The absence of such effects is attributed to misconception of the device and to the effects of defects induced by the ferromagnetic metal. Finally, improvements of the devices and of the experimental setup are proposed to solve these defects.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (143 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 61 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS08/GRE1/0254/D
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  • Cote : TS08/GRE1/0254
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