Recherche Avancée

Thèse soutenue

Hétérostructures à base de titanate de strontium pour l'électronique de Spin

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Auteur / Autrice : Olivier Copie
Direction : Agnès Barthélémy
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

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Ce travail de thèse a exploré le potentiel de réaliser une électronique de spin tout oxyde en exploitant la versatilité du titanate de strontium (SrTiO3) avec comme point de mire la réalisation de nouveaux dispositifs de type SpinFET. Deux axes de recherche ont été développés en parallèle. Le premier a porté sur l'étude de l'oxyde magnétique dilué (La,Sr)TiO3 dopé au Co (~2%) (CoLSTO) comme électrode ferromagnétique potentielle pour l’injection de spin. Le deuxième axe a consisté en la réalisation d'un gaz d'électrons bidimensionnel dans SrTiO3 pour transporter l'information de spin. Pour comprendre le magnétisme de CoLSTO des techniques avancées de caractérisation, telles que la spectroscopie d'absorption de rayons X et le dichroïsme magnétique circulaire des rayons X, ont été employées. Par ailleurs, des jonctions tunnel magnétiques à base de CoLSTO ont été fabriquées pour déterminer la polarisation en spin de ce matériau. Afin de créer un gaz d'électrons bidimensionnel présentant une haute mobilité électronique, nous avons exploré plusieurs pistes comme l'irradiation ionique de substrats de SrTiO3 ou la croissance de films minces d'oxydes notamment de LaAlO3. Dans chaque cas nous avons étudié les propriétés de transport de nos échantillons et pris soin de déterminer la dimension du gaz d'électrons. L'études des propriétés conductrices de ces systèmes nous ont également amené à étudier la structure électronique de SrTiO3 dopé en électrons par spectroscopie de photoémission résolue en angle.