Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : Viet-Hung Nguyen
Direction : Arnaud BournelVan-Lien Nguyen
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences appliquées. 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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EN

Nous étudions le transport électronique et/ou polarisé en spin dans des nanostructures à base de graphène. Le travail porte sur l’analyse de phénomènes microscopiques tels que les processus de transfert tunnel, les variations de la conductance et du courant électrique en fonction des paramètres d’intérêt et des effets de filtrage de spin. Dans ce but, nous avons développé un modèle basé sur le formalisme des fonctions de Green hors d’équilibre et des approches pragmatiques décrivant les états électroniques excités autour des points K de feuilles de graphène. Dans le cas de nanorubans étroits de graphène à bord « armchair », le transport électronique est étudié à l’aide d’une description atomistique en liaisons fortes. Les possibilités d’ingénierie de la bande interdite, l’influence de la rugosité de bord et celle de la nature des contacts sont ensuite analysées. En outre, les effets de polarisation de spin dans des structures incluant une grille magnétique sont également modélisés. Nous montrons qu’il existe de nombreuses possibilités de contrôler la polarisation de spin du courant, y compris à de forts taux, par la tension de grille ou la tension source-drain dans une structure de type transistor à effet de champ. Le formalisme de transport développé est ensuite couplé à une résolution de l’équation de Poisson 2D pour une étude auto-cohérente du fonctionnement de quelques dispositifs à base de graphène. Nous mettons en évidence que de tels transistors pourraient être utiles au sein de circuits analogiques, si leurs propriétés ne les destinent pas à des applications en électronique numérique.