Magnétorésistances et transfert de spin dans des hétérostructures tunnel à base de (Ga,Mn)As - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Magnetoresistances and spin transfer in (Ga,Mn)As based heterostructures

Magnétorésistances et transfert de spin dans des hétérostructures tunnel à base de (Ga,Mn)As

Résumé

In the field of spintronics, the ferromagnetic semiconductor (Ga,Mn)As offers many advantages to improve our knowledge of tunnel magnetotransport properties. By using (Ga,Mn)As as ferromagnetic electrodes, we report here on the influence of the height and thickness of an (In,Ga)As barrier, as well as annealing effects on tunnel magnetoresistance (TMR). Variations of the tunneling current depending on the orientation of (Ga,Mn)As magnetization attributed to the anisotropy of the valence band were also studied (TAMR). In the framework of the 6x6 transfer matrices approach adapted to the kp theory, we have modelized those 2 phenomena, in good agreement with our experimental data. The replacement of the simple tunnel junction by a GaAs quantum well gives us an insight on the influence of the different subbands of (Ga,Mn)As on spin polarized transport. Finally we have shown that the magnetization of a thin magnetic (Ga,Mn)As layer can be reversed by a spin polarized current.
L'introduction du semiconducteur ferromagnétique (Ga,Mn)As dans des hétérostructures semiconductrices ouvre la possibilité d'exploiter de nouveaux phénomènes de transport dépendant du spin. Dans des jonctions tunnel composées d'électrodes de (Ga,Mn)As, nous avons étudié l'influence de la hauteur et de l'épaisseur d'une barrière d'(In,Ga)As, ainsi que l'influence du recuit sur la magnétorésistance tunnel (TMR). Nous nous sommes également intéressés à de nouveaux effets d'anisotropie de résistance tunnel liés au fort couplage spin orbite des trous dans (Ga,Mn)As (TAMR). Une interprétation générale de ces 2 phénomènes a été donnée dans le cadre de l'approche du transfert de matrices adaptée à la théorie k.p. L'utilisation d'un puits quantique de GaAs pour sonder la TAMR a permis de mettre en évidence l'influence des différentes sous-bandes de (Ga,Mn)As sur le transport polarisé en spin. Enfin, nous avons démontré la possibilité de manipuler l'aimantation d'une fine couche de (Ga,Mn)As par injection d'un courant polarisé en spin.
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Dates et versions

tel-00151311 , version 1 (03-06-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00151311 , version 1

Citer

Marc Elsen. Magnétorésistances et transfert de spin dans des hétérostructures tunnel à base de (Ga,Mn)As. Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00151311⟩
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