Explorer la physique de la matière condensée par magnétométrie NV à balayage

par Angela Haykal

Projet de thèse en Physique

Sous la direction de Bernard Gil et de Vincent Jacques.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de École Doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015) , en partenariat avec L2C - Laboratoire Charles Coulomb (laboratoire) depuis le 15-10-2017 .


  • Résumé

    Les méthodes expérimentales permettant la détection et le contrôle de spins individuels à l'état solide, qui ont d'abord été développées pour l'information quantique, ouvrent de nouvelles perspectives pour le développement de capteurs de haute sensibilité à l'échelle nanométrique. Dans cet esprit, l'état de spin électronique du défaut azote-lacune (NV) du diamant peut être utilisé comme sonde de champ magnétique de taille atomique. L'objectif du doctorat est d'exploiter les performances de la magnétométrie à centre NV pour étudier des structures magnétiques complexes dans des matériaux antiferromagnétiques, en se concentrant sur les cycloïdes de spin et les skyrmions, qui attirent actuellement un grand intérêt pour la conception de dispositifs innovants en spintronique.

  • Titre traduit

    Exploring condensed matter physics by NV scanning magnetometry


  • Résumé

    In the past years, it was realized that the experimental methods allowing for the detection of single spins in the solid-state, which were initially developed for quantum information science, open new avenues for high sensitivity magnetometry at the nanoscale. In that spirit, it was proposed to use the electronic spin of a single nitrogen-vacancy (NV) defect in diamond as an atomic-sized magnetic field sensor. This approach promises significant advances in magnetic imaging since it provides non-invasive, quantitative and vectorial magnetic field measurements, with an unprecedented combination of spatial resolution and magnetic sensitivity under ambient conditions. The objective of the PhD is to exploit the unique performances of scanning-NV magnetometry to image and control exotic magnetic textures in ultrathin antiferromagnet, focusing on spin cycloids and magnetic skyrmions, which are currently attracting high interest for the design of innovative spintronic devices.