Interfaces métal-organique modulables pour l’électronique de spin

Tunable metal-organic interfaces for spin electronics

• Auteur / Autrice : Guillaume Chaumy
• Direction : Bernard Doudin, Paolo Samorì
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de la matière condensée
• Date : Soutenance le 11/12/2019
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
• Jury : Président / Présidente : Michel Calame
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Méry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laetitia Bernard, Peter A. Dowben

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transistors à effet de champ

Électronique organique

Spintronique

Interface organique-inorganique

Mots clés libres

Polymère conjugué

Électronique organique

Spintronique organique

Résistance d'interface

Conjugated polymer

Organic electronics

Organic spintronics

Interface resistance

Résumé

L’objet de cette thèse est l’étude de l’interface entre les métaux et les matériaux organiques, avec pour objectif la réalisation de vannes de spin organiques. Pour ce faire, nous avons étudié des transistors organiques à effet de champ à grille électrolytique dans une structure planaire, et analysé leurs propriétés de transport et d’interface sous l’application de différents stimuli (température, dopage, champ magnétique…). Cette structure nous permet de nous rapprocher des conditions optimales pour l’injection et la détection de spin, mais elle nous a amenés à revoir la définition standard de la propriété intrinsèque des interfaces. Nous avons mis en évidence une résistance spécifique de contact particulièrement faible qui décroit avec la miniaturisation des dispositifs, ainsi que la magnétorésistance des résistances (spécifiques) d’interface.

This thesis studies the interface between metals and organic materials, aiming the realization of organic spin-valves. To that end, we studied planar electrolyte-gated field-effect organic transistors and analysed their transport and interface properties under the application of different stimuli (temperature, doping, magnetic field…). This structure allowed us to approach the optimal conditions for spin injection and detection but led to redefine the standard intrinsic property of interfaces. We exhibited a very low specific contact resistance, that decreases with the downscaling of the devices, and the magnetoresistance of specific interface resistance.