Spintronique multifonctionnelle : des interfaces aux dispositifs : étude par rayonnement synchrotron

Interface and multifunctional device spintronics : studies with synchrotron radiation

• Auteur / Autrice : Michal Studniarek
• Direction : Samy Boukari
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance le 10/11/2016
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Wolfgang Weber
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Ohresser, Martin Bowen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jan Vogel, Luis Hueso

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spintronique

Rayonnement synchrotron

Transfert de spin

Matériaux hybrides

Mots clés libres

Spintronique multifonctionnelle

Spinterface

Transition de spin

Rayonnement synchrotron

Multifunctional spintronics

Spinterface

Spin crossover

Synchrotron radiation

Résumé

La spintronique multifonctionnelle est une nouvelle direction d'avancement pour aller au-delà des limites de l'électronique moderne. Il vise à développer des dispositifs qui seraient sensibles à plus d’un stimulus et/ou ont un signal multi-réponse. Dans cette thèse, nous explorons cette voie multifonctionnelle émergente en combinant l’électronique de spin et les systèmes organiques pour ouvrir la voie vers des dispositifs polyvalents. Nous étudions la formation d'une spinterface dans le système Co/manganèse-phthalocyanine. Nous proposons l'introduction de multifonctionnalités intrinsèques en utilisant des matériaux à transition de spin. Nous développons une nouvelle approche de fonctionnalisation pour ajuster leurs propriétés vers des applications. Nous proposons un contrôle fonctionnel externe sur une spinterface en utilisant un substrat multiferroïque. Dans le cadre de cette thèse, un insert polyvalent à température variable a été développé à la ligne de lumière DEIMOS du synchrotron SOLEIL. Nous démontrons comment il peut être utilisé pour sonder des atomes actifs dans n'importe quel dispositif électronique.

Multifunctional spintronics is a new direction of advancement beyond the limits of modern electronics. By combining elementary charge of an electron and its spin, it aims to develop devices which would be sensitive to more than one stimuli and/or have multiresponse signal. In this thesis, we explore the multifunctional potential emerging while combining spin electronic and organic systems to pave the way towards multipurpose devices. First, we study formation of a ferromagnetic/organic spinterface in Co/manganese-phthalocyanine system. We propose introduction of intrinsic multifunctionality by using spin crossover materials. We develop a novel functionalization approach for tuning their properties towards device applications. We propose an external functional control over any hybrid spinterface by using multiferroic substrate. In the framework of this thesis, a Versatile Variable Temperature Insert was developed at the DEIMOS beamline of the SOLEIL synchrotron. We demonstrate how it can be used to probe active atoms in any microelectronic device.