Corrélations entre hétérogénéités magnétiques et<br />transport électrique dans des nanostructures - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Correlations between magnetic heterogeneities and electric transport
in magnetic nanostructures

Corrélations entre hétérogénéités magnétiques et
transport électrique dans des nanostructures

Résumé

The aim of this thesis is to understand the influence of magnetic heterogeneitie
s on the electric transport properties in nanostructures. For this purpose, we d
eveloped a Magnetic Force Microscope working under a variable magnetic field up
to 2T. We were also able to measure in real time the transport properties in ord
er to correlate them with MFM imaging.
The study of an hybrid metal/insulator structure (a garnet/nickel bilayer) allow
s us to characterize the coupling at the interface between a ferri- and a ferro-
magnet. We evidence the rigidity, on a 10$\mu$m length scale, of the garnet doma
ins structure by coupled MFM+transport measurements.
We also study the current-induced domain wall motion effect both theoretically a
nd experimentally. We developed a classical model to account for the spin transf
er effect from a polarised current along with a new mechanism based on electric
charging of the wall due to the Hall effect. Our experimental studies on current
injection in ultra-thin cobalt layers with high perpendicular anisotropy show t
hat domain wall depinning is the dominant effect in this system. This result is
explained by the wall structure distortion induced by the current.
L'objectif de ce travail de thèse est de comprendre l'influence des
hétérogénéités magnétiques sur les propriétés de transport de
nano-structures de la spintronique. Pour le mener à bien, on a développé un
Microscope à Force Magnétique (MFM) original qui fonctionne à la
température ambiante sur une large gamme de champ. Le
caractère innovant de notre approche a été de développer un MFM capable de
mesurer in-situ les propriétés de transport, ceci afin de les corréler avec
la visualisation des domaines et parois magnétiques.
L'étude d'une structure hybride métal/isolant (une bicouche grenat/nickel) a per
mis d'étudier le couplage à l'interface ainsi que la rigidité sur une dizaine de
microns du réseau de domaines dans le grenat.
Dans une deuxième phase, on s'est intéressé au déplacement d'une paroi
induit par un courant électrique. Nous avons développé un modèle classique
simple pour expliquer le transfert de spin d'un courant polarisé traversant une
paroi de domaines, ainsi qu'un nouveau mécanisme basé sur le chargement électriq
ue des parois par effet Hall. Nos études expérimentales sur l'injection de coura
nt dans des échantillons de cobalt ultra-fins à aimantation perpendiculaire, mon
trent que l'effet de dépiégeage des parois domine largement dans ce système. Nou
s expliquons ce phénomène par un effet de déformation de la structure interne de
la paroi induite par le courant.
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Dates et versions

tel-00121862 , version 1 (22-12-2006)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00121862 , version 1

Citer

Antoine Vanhaverbeke. Corrélations entre hétérogénéités magnétiques et
transport électrique dans des nanostructures. Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00121862⟩
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