Propriétés de spin des états évanescents et effet tunnel dans les semi-conducteurs

par Thi Lam Hoai Nguyen

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Henri-Jean Drouhin et de Guy Fishman.

Soutenue en 2010

à Palaiseau, Ecole polytechnique .


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  • Titre traduit

    Spin properties of evanescent states and tunneling in semiconductors


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  • Résumé

    On trouve sur la plateforme de théses en ligne Tel le résumé suivant : On étudie les propriétés de spin des états évanescents d'un semi-conducteur dépourvu de centre d'inversion. La topologie particulière des bandes évanescentes qui résulte de l'interaction spin-orbite est à l'origine d'un l'effet tunnel anormal. La nature même du processus tunnel devient très dépendante de l'orientation cristallographique de la barrière. Deux cas typiques sont analysés : tunneling sous incidence oblique sur une barrière orientée selon la direction [001] et tunneling sous incidence normale au travers d'une barrière orientée dans la direction [110]. Dans le premier cas, un processus tunnel quasi-classique peut être restauré de façon assez subtile et des effets de filtres à spin sont mis en évidence. Dans le second cas, la situation est particulièrement originale. La notion de courant de probabilité, qui joue un rôle central, est réexaminée et les conditions de discontinuité aux interface de la dérivée de la fonction d'onde sont établies. Selon cette direction où la levée de dégénérescence de spin de la bande de conduction est maximum, il n'y a curieusement aucun filtrage de spin mais l'onde transmise subit un déphasage dont le signe dépend de l'orientation du spin. On prédit des effets de précession de spin autour d'un champ effectif complexe régnant dans la barrière. Ces résultats permettent de concevoir, par ingénierie spin-orbite d'hétérostructures, des dispositifs tunnel résonnant capables de manipuler le spin.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 118 p.)
  • Annexes : Bibliographie 29 réf.

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