Magnetoresistance et transfert de spin dans les jonctions tunnel magnetiques

by Aurélien Manchon

Doctoral thesis in Physique

Under the supervision of Bernard Rodmacq.

defended on 2007

in Grenoble 1 .

  • Alternative Title

    Magnetoresistance and spin transfer torque in magnetic tunnel junctions


  • Abstract

    The recent observation of current-induced magnetization switching (CIMS) in magnetic tunnel junctions (MTJs) has opened new possibilities of applications for spin electronics, especially with magnetic memories (MRAM). This achievement demands the accurate control of the barrier oxidation in order to obtain MTJs with good magnetic and electronic properties. Moreover, spin transfer torque is expected to show different characteristics in MTJ compared to metallic spin valves. In a first step, an experimental study of the influence of oxygen on the magnetic properties of a Pt/Co/MOx trilayers (MOx is an oxidized metal) is presented. These modifications may be used as a probe of the oxidation state of the tunnel barrier. In a second step, we study the specific properties of spin transfer torque in a MTJ. These properties are first described within a free electron model and then estimated experimentally in MgO-based MTJ through the measurement of static phase diagrams.


  • Abstract

    L'observation du renversement d'aimantation induit par courant polarisé (CIMS) dans les jonctions tunnel magnétiques (JTM) a ouvert de nouvelles perspectives d'applications pour l'électronique de spin, en particulier à travers les mémoires magnétiques (MRAM). Cette réalisation exige une bonne maîtrise de l'oxydation de la barrière tunnel mais aussi une connaissance approfondie du phénomène de transfert dans ces dispositifs. En premier lieu, une étude expérimentale de l'influence de l'oxygène sur les propriétés magnétiques d'une tricouche Pt/Co/MOx (MOx est un métal oxydé) est présentée. La modification d'anisotropie magnétique due aux atomes d'oxygène peut être utilisée pour contrôler l'oxydation des barrières tunnel. Le second aspect étudié est la détermination, théorique et expérimentale, des caractéristiques du transfert de spin dans les JTM. Ces caractéristiques sont d'abord discutées à travers un modèle d'électrons libres puis estimatées expérimentalement dans des JTM à travers la réalisation de diagrammes de phase statiques.

Other version

This thesis has resulted in a publication by in 2008 by [CCSD] [diffusion/distribution] in Villeurbanne

MAGNETORESISTANCE ET TRANSFERT DE SPIN DANS LES JONCTIONS TUNNEL MAGNETIQUES

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Informations

  • Details : 1 vol. (233 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 223 à 225

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