Thèse soutenue

Anisotropie de magnéto-résistance de diodes tunnel ferromagnétiques zener-esaki p-GaMnAs/n-GaAs : spectroscopie des anisotropies de bandes de GaMnAs

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Auteur / Autrice : Edgar Briones
Direction : Giancarlo FainiRomain Giraud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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GaMnAs est un semi-conducteur ferromagnétique dilué où l’interaction d’échange est induite par des porteurs délocalisés. Ces derniers sont souvent décrits par des états de Bloch dans la bande de valence, malgré une controverse sur l’influence d’une mini-bande d’impuretés Mn. Une connaissance plus précise de la structure de bandes reste nécessaire pour déterminer à la fois la position du niveau de Fermi et la nature exacte des anisotropies magnétiques, encore mal connues. Nous avons étudié l’anisotropie de magnétorésistance en régime tunnel (TAMR) de diodes Zener-Esaki p++-GaMnAs/n+-GaAs, reliée aux anisotropies de la structure de bandes de GaMnAs. Le transport tunnel inter-bandes permet de réaliser la spectroscopie électrique de la TAMR, résolue en énergie ou en impulsion. La comparaison de la dépendance en énergie des anisotropies cubique et uniaxiales montrent que le niveau de Fermi se trouve loin du haut de la bande de valence, et non piégé dans la minibande, et que les bandes de trous ont des contributions opposées à la TAMR, en accord qualitatif avec des calculs k. P. De plus, la dépendance en énergie de l’anisotropie uniaxiale planaire précise son lien avec la mini-bande d’impuretés Mn. La spectroscopie résolue en impulsion révèle aussi les effets de structure de bandes et de filtrage des états de Bloch, mais ne permet pas de déterminer les courbes de dispersion (transport multi-bandes et à 3D). Des résultats préliminaires offrent des perspectives d’études sur la spectroscopie de TAMR réalisée par effet tunnel résonant via un niveau d’énergie d’un puits quantique, mais aussi sur l’utilisation de la TAMR comme sonde du nanomagnétisme de plots individuels de GaMnAs