Mouvement du spin de l’électron dans les systèmes Fe/Ag(001) et MgO/Fe(001)

par Thibaut Berdot

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Wolfgang Weber.

Soutenue en 2011

à Strasbourg .


  • Résumé

    Ce travail apporte une contribution à l'étude du mouvement du spin en géométrie de réflexion sur des systèmes ferromagnétiques. Une corrélation entre la relaxation et les propriétés de réflexion dépendantes en spin est montrée. Tout d'abord, le système Fe/Ag(OOI) a été étudié. Le résultat prédominant mis en évidence est l'obtention d'un angle de précession de 180°, soit la valeur maximale qu'il est possible de détecter. Cette précession de spin géante a été attribuée à la relaxation du paramètre de maille durant la croissance. Nos calculs ab initio confirment cette hypothèse. La deuxième partie de cette thèse correspond à l'étude du système MgO/Fe(OOI). Une très forte sensibilité des angles du mouvement du spin à l'épaisseur de MgO est observée pour certaines énergies. Ainsi, à 7eV, 0,15 MC de MgO sont suffisantes pour réduire la valeur de l'angle de précession de moitié. Les expériences par effet Kerr magneto-optique n'ont montré aucune modification significative de l'aimantation de Fe durant le dépôt de MgO. Cependant, certaines études expérimentales montrent que le dépôt de MgO induit une relaxation hors-plan de la couche de Fe en surface. La relaxation serait de 10% pour une épaisseur de 35 MC et pourrait induire une modification importante de la structure de bandes. Les calculs ab initio réalisés sur la base de cette hypothèse présentent un accord qualitatif avec les résultats expérimentaux et confirment l'importance de l'interface du système MgO/Fe(OOI) pour les propriétés de réflexion dépendantes en spin.

  • Titre traduit

    Electron-spin motion in Fe/Ag(OOI) and MgOlFe(OOl) systems


  • Résumé

    In this work, we carried out spin-polarized electron reflection experiments. The infuence of the relaxation on the spin-dependant refleetion properties is shawn. First of ail, Fe/Ag(OOI) system has been studied. A precession angle of 180° has been obtained. This corresponds to the largest value that is possible to detect. We think that this effect can be explained by the relaxation of the lartice parameter during the growth. Ab initio calculations confirm this hypothesis. The second part of this work has been dedicated to the study of MgOlFe(OO1) system. A strong sensitivity of the spin motion angles ta the MgO thickness is shawn. According to Magneto-Optic Kerr effect experiments, this phenomenon cannot be explained by a modification of the Fe magnetization during the growth of MgO. However, other experimental studies demonstrate that MgO induces an out of-plane relaxation of the Fe surface layer. This relaxation could be of 10% for an MgO thickness of 0,35 ML and would induce strong changes of the electronic band structure. The qualitative agreement of our ab initia calculations with the ex peri- mental data suggests strongly that this effect is responsible for the variation of the spin motion angles and confirm that the MgOlFe(OO1) interface is important regarding the spin-dependant reflection properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (104 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 100-104

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  • Bibliothèque : Université de Strasbourg. Service commun de la documentation. Bibliothèque Blaise Pascal.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2011;1055
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