Réalisation et étude d'hétérostructures à base du manganite La0.7Sr0.3MnO3 pour des capteurs magnétiques oxydes ultrasensibles - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2012

Realization and study magnetic heterostructures based on the manganite LaSrMnO for ultra-sensitive magnetic sensor

Réalisation et étude d'hétérostructures à base du manganite La0.7Sr0.3MnO3 pour des capteurs magnétiques oxydes ultrasensibles

Résumé

Rich physics together with a large range of properties are observed in oxide materials, making them very attractive for applications. Our aim is to use these oxides to improve the performances at 77K of ultra-high sensitivity magnetic sensors called mixed sensors. These sensors will combine the gain induced by an YBaCuO superconductor flux-to-field transformer and the high magnetoresistance of a La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO) half metal-based tunnel junction. During this thesis, I worked on the key element of the sensor which is the tunnel junction. All the oxide heterostuctures have been grown by pulsed laser deposition. After investigating the LSMO thin film properties and choosing a Ru-doped LSMO / LSMO bilayer as reference layer, I have studied Ru-doped LSMO / LSMO / SrTiO3 / LSMO tunnel junctions. On this new structure, a tunnel magnetoresistance (TMR) up to 300% was obtained. The noise has been characterized for the first time in oxide tunnel junctions. I have also studied the antiferromagnetic coupling at the interface of LSMO and SrRuO3, which can be used to pin the LSMO film. Unusual asymmetric hysteresis cycles have been observed on these bilayers. Magnetometric measurements, polarised neutrons reflectivity and simulations have been performed and combined to understand the magnetic behaviour of the bilayer. This study has shown that the antiferromagnetic coupling is not homogeneous at the interface between the LSMO and the SrRuO3
Les matériaux oxydes possèdent une physique très riche et une large gamme de propriétés qui en font des matériaux très attractifs les applications. Notre but est d'utiliser ces matériaux oxydes pour améliorer les performances de capteurs magnétiques ultrasensibles appelés capteurs mixtes à 77K. Ces capteurs combineraient un transformateur flux champ supraconducteur en YBaCuO fonctionnant à 77K et la magnétorésistance d'une jonction tunnel dont les électrodes sont composées du manganite demi-métallique La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO). Durant cette thèse, nous avons développé l'élément clé de ce capteur qu'est la jonction tunnel. Toutes les hétérostructures oxydes ont été déposées par ablation laser. Après avoir vérifié les propriétés de films minces de LSMO et obtenu une couche de référence avec des bicouches LSMO dopé Ru / LSMO, nous avons étudié des jonctions tunnel de type LSMO dopé Ru / LSMO/SrTiO3/LSMO. Sur cet empilement inédit, des magnétorésistances tunnel (TMR) allant jusqu'à 300% ont été mesurés. Le bruit a été caractérisé pour la première fois dans des jonctions tunnel oxydes. Nous nous sommes aussi intéressés au couplage antiferromagnétique à l'interface du LSMO et du SrRuO3 afin de piéger un film de LSMO. Des cycles asymétriques inhabituels ont été observés sur ces bicouches. Des mesures magnétométriques, de réflectivité de neutrons polarisés et des simulations ont alors été combinées pour comprendre le comportement magnétique des bicouches. Cette étude a montré que le couplage antiferromagnétique n'est pas homogène à l'interface entre le LSMO et le SrRuO3
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Dates et versions

tel-00836295 , version 1 (20-06-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00836295 , version 1

Citer

Aurélie Solignac. Réalisation et étude d'hétérostructures à base du manganite La0.7Sr0.3MnO3 pour des capteurs magnétiques oxydes ultrasensibles. Autre [cond-mat.other]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. Français. ⟨NNT : 2012PAO66542⟩. ⟨tel-00836295⟩
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