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Effet Faraday photo-induit dans les semi-conducteurs semi-magnétiques
| Auteur / Autrice : | Serge Raymond Roland Hugonnard-Bruyère |
| Direction : | Robert Frey |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Optique non linéaire |
| Date : | Soutenance en 1994 |
| Etablissement(s) : | Palaiseau, Ecole polytechnique |
| Jury : | Président / Présidente : Yves Merle d'Aubigné |
| Examinateurs / Examinatrices : Christos Flytzanis | |
| Rapporteur / Rapporteuse : Michel Voss, Jean Louis Oudar |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La rotation photo-induite du plan de polarisation d'une onde lumineuse par une onde laser intense en présence d'un champ magnétique longitudinal (configuration faraday) est une des voies de la commutation tout-optique. Cette classe d'effets est d'autant plus prometteuse que certains composes (les semi-conducteurs semi-magnétiques ii1-xmxvi) sont le siège de rotations faraday linéaires dont le caractère géant (3000/t/mm près du gap) se retrouve dans les effets photo-induits. Les semi-conducteurs semi-magnétiques sont des semi-conducteurs de type ii-vi dont une fraction des cations est substituée par des ions magnétiques. Leurs propriétés magnéto-optiques géantes sont dues à l'interaction d'échange sp-d existant entre les ions magnétiques et les porteurs des bandes. Nous proposons une alternative aux modèles précédents sur le spectre de la rotation faraday linéaire grâce a une description en terme de susceptibilité microscopique faisant intervenir une dépendance en vecteur réciproque de l'interaction d'échange sp-d. Dans un second temps, nous étudions les effets photo-induits du point de vue théorique et expérimental. Nous présentons nos résultats résolus en temps (superieur a la nanoseconde), en fonction du champ magnétique, de la longueur d'onde de la sonde, de la température et de la concentration en ions manganèse dans cdmnte et znmnte massifs (1 mm). A basse température (t<15k), domine la composante due à une modification d'origine thermique de l'aimantation. A plus haute température (jusqu'a 300k), demeure l'effet de saturation d'indice du a la présence de porteurs photo-excites dans les bandes. Les diverses dépendances sont analysées et mesurées, ainsi que la dynamique de l'effet en fonction de la concentration en mn, de la température et du procédé de fabrication (Brigdman et fusion de zone)