Synchronisation et réduction de bruit de phase dans des réseaux de nano-oscillateurs à transfert de spin

par Steffen Wittrock

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Vincent Cros.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Physique en Île-de-France (Paris) , en partenariat avec Unité Mixte de Physique CNRS/Thales (UMR 137) (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 14-09-2016 .


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous nous proposons d'étudier les potentialités de nano-oscillateurs spintroniques comme sources radiofréquence de référence fortement intégrées et insensibles aux radiations électromagnétiques. Ces dispositifs de dimensions submicroniques sont basés sur des effets de spintronique permettant d'exciter par injection de courant polarisé en spin des modes dynamiques dans des nanostructures et de transformer les oscillations d'aimantation dans le domaine des hyperfréquences en un signal électrique rf (entre 50 MHz et environ 1,5 GHz). Un des objectifs principaux de la thèse sera d'adresser spécifiquement les questions de cohérence spectrale de ces nano-oscillateurs spintroniques pour identifier les mécanismes physiques à l'origine des bruits de phase et d'amplitude. De plus, dans le but de parvenir à réduire de manière significative le niveau de bruit mais aussi d'augmenter les fonctionnalités en tant que nano-sources ou nano-détecteurs, nous envisageons d'étudier des mécanismes de synchronisation par couplage purement électrique qui est non local et donc pouvant être utilisé dans des réseaux comprenant un grand nombre d'oscillateurs.

  • Titre traduit

    Synchronisation and reduction of phase noise in spin transfer nano-oscillator networks


  • Résumé

    The potential of spintronic nano-oscillators (STNOs) as integrated and radiation-hard radiofrequency sources is being studied. With seizes in the sub-micrometer range, they are based on spintronic effects which allow excitations of magnetization oscillations in the hyperfrequency domain (50 MHz - 1,5 GHz) and emittance of an electrical rf-signal through injection of a spin polarized current. In this thesis, specifically the spectral coherence of these nano-oscillators are being adressed to identify the physical mechanisms of phase and amplitude noise. On top of that, to increase the functionality of STNOs as nano-sources or nano-detectors through reduction of noise, synchronisation mechanisms through pure electrical, non-local coupling is being investigated allowing the creation of oscillator-networks.