Transport électronique et dynamique de l'aimantation dans les systèmes magnétiques

Electronic transport and magnetization dynamics in magnetic systems

• Auteur / Autrice : Simone Borlenghi Garoia
• Direction : Olivier Klein, Xavier Waintal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique du solide
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transfert de spin

Ondes de spin

Résonance ferromagnétique

Résumé

L'objectif de ce travail de thèse est de comprendre l'influence mutuelle entre transport électronique et dynamique de l'aimantation dans des nanostructures hybrides magnétiques métalliques. Dans une première partie on a développé un modèle théorique, basé sur la théorie des matrices aléatories, pour décrire à niveau microscopique le transport dépendent du spin dans une nanostructure hétérogène. Ce modèle, appélé CRMT (Continuous Random Matrix Theory) a ensuite été traduit dans un code de simulation qui permet de calculer les proprietés locales (couple de transfert de spin, accumulation de spin et courant de spin) et globales (résistance) de transport dans des conducteurs ohmiques. Le modèle a été validé en le comparant avec une théorie du transport quantique basée sur le calcul des fonctions de Green hors équilibre (NEGF-Non Equilibrium Green Function formalism). Le couplage des ce deux modèles a permis d'éffectuer une description multi-échelle du transport dans des nanostructures métalliques hybrides, où les parties ohmiques sont décrites par CRMT (plus pérformant du point de vue computationnel) et les parties purement quantiques par le formalisme des fonctions de Green. CRMT a ensuite été couplé à un code de simulation micromagnétique, pour prendre en compte la dynamique complexe de l'aimantation induite par le transfert de spin. L'originalité de cette approche réside dans la modélisation des expériences de résonance ferromagnétique conduites sur des oscillateurs a transport de spin. Ce travail a permis la mise en évidence des règles de sélection des ondes de spin induites par le transfert de spin, en accord avec les données experimentales