Magnetism and electronic structure at hybrid manganese-phthalocyanine/metal interfaces

par Saqib Javaid

Thèse de doctorat en Physique de la matière condensée

Sous la direction de Mébarek Alouani et de Éric Beaurepaire.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .

  • Titre traduit

    Magnétisme et structure électronique des interfaces hybrides manganèse-phthalocyanine/métal


  • Résumé

    Nous avons étudié le mécanisme d'adsorption de la molécule MnPc sur le Co(001) ou le Cu (001) et les interactions d’interface qui en découlent. Nos calculs GGA montrent que la molécule MnPc est chimisorbée sur Co et conduit à de fortes interactions magnétiques à l’interface, notamment au couplage magnétique entre la molécule MnPc et le substrat de Co, et à une polarisation magnétique induite au niveau de Fermi sur les sites N et C. En raison de la chimisorption de MnPc sur Co, l'introduction des interactions faibles de vdW n'apporte aucun changement significatif à la structure électronique d’interface. Toutefois, le calcul GGA montre que la molécule MnPc sur Cu est physisorbée en raison des interactions chimiques très faibles. Nos calculs montrent qu’à l'opposé de MnPc sur Co, les interactions vdW modifient fortement la structure électronique d’interface de MnPc/ Cu. Cela conduit à un changement significatif du mécanisme d'adsorption de MnPc sur Cu (de la physisorption à une faible chimisorption). Du point de vue de la spintronique, la polarisation de spin sur MnPc, induite et modulée par des substrats ferromagnétiques souligne la pertinence des interfaces hybrides MPc/métalferromagnétique pour l'injection de spin et le transport de spins.


  • Résumé

    We have studied the adsorption mechanism of MnPc on Co(001) and Cu(001) and the ensuing interfacial interactions. Our GGA calculations show that MnPc is chemisorbed on Co. The chemisroption of MnPc on ferromagnetic Co results in strong interfacial magnetic interactions, leading to magnetic coupling of MnPc with Co substrate and also the induction of a a net positive spin polarisation at N and C sites at EF. Due to the chemisorption of MnPc on Co, the introduction of weak vdW interaction does not bring a significant change to the interfacial electronic structure. However, MnPc on Cu is described to be physisorbed by GGA due to very weak chemical interactions at interface. In sharp contrast to MnPc/Co, the vdW interactions strongly modify the MnPc/Cu interfacial electronic structure. This leads to change of adsorption mechanism of MnPc on Cu from physisorption to weak chemisorption. From spintronics perspective, the spin polarisation on MnPc, induced and modulated by ferromagnetic substrates underscores the suitability of MPc/ferromagnetic hybrid interfaces for the efficient spin injection and spin transport.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XVII-119 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 109-119

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Danièle Huet-Weiller.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1104
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