Commutation précessionelle de mémoire magnétique avec polariseur à anisotropie perpendiculaire

par Maria Marins de Castro Souza

Thèse de doctorat en Sciences et technologie industrielles

Sous la direction de Ursula Ebels et de Ricardo Sousa.

Soutenue le 27-09-2011

à Grenoble , dans le cadre de École doctorale électronique, électrotechnique, automatique, traitement du signal (Grenoble) , en partenariat avec Spintronique et Technologie des Composants (équipe de recherche) .

Le président du jury était Francoise Hippert.

Le jury était composé de Ursula Ebels, Ricardo Sousa, Jean-philippe Ansermet, Bruno Raffin, Denis Trystram, Pierre eymard Biron.

Les rapporteurs étaient Stephane Andrieu, Vincent Cros, Eduardo Bonelli.


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l’intégration d’un polariseur à anisotropie perpendiculaire dans une jonction tunnel magnétique aux aimantations planaires. Par effet du transfert de spin venant du polariseur perpendiculaire, il est possible d’induire des oscillations de l’aimantation de la couche libre. Ces oscillations ultra-rapides de l’ordre de la picoseconde, peuvent être utilisées comme mode d’écriture dans une cellule magnétique MRAM. Ce type d’écriture est appelée écriture précessionnelle. Nous avons optimisé des structures fonctionnelles tout en gardant des bonnes qualités électriques et magnétiques. Les tests d’écriture sur des nanopiliers ont permis de valider le concept d’écriture précessionnelle ouvrant ainsi une porte à la compréhension des différents phénomènes liés au transport tunnel et à la dynamique de l’aimantation.

  • Titre traduit

    Magnetic random access memory (MRAM) cells with perpendicular anisotropy polariser


  • Résumé

    This thesis is dedicated to the integration of a polarizer with out-of-plane anisotropy in a classical planar magnetic tunnel junction. The spin transfer torque from the perpendicular polarizer induces a large angle precessional motion of the free layer magnetization. These ultrafast oscillations below the nanosecond-scale can be used as writing technique, also called precessional switching in MRAM cells. We optimized a functional memory device with both good electric and magnetic properties. The concept of processional writing was validated by electric tests on patterned nanopillars structures opening the way to investigate different phenomenon’s regarding both tunneling transport and magnetization dynamics.


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