Transport et bruit dans des jonctions magnétiques tunnel

Transport and noise in magnetic tunnel junctions

• Auteur / Autrice : Mariana Caseiro
• Direction : Myriam Pannetier, Daniel Lacour
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : Physique en Ile de France
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : CEA/SPEC - Service de Physique de l'Etat Condensé
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay

Mots clés

Mots clés libres

Électronique de spin

Jonction tunnel magnétique

Capteurs magnétiques

Spin electronics

Magnetic tunnel junction

Magnetic sensors

Résumé

L'électronique de spin est une physique puissante basée non seulement sur la charge mais aussi sur le spin des électrons. Déjà largement utilisée pour les têtes de lecture des disques durs, elle offre des solutions intégrées et miniaturisées dans la mesure très sensible des champs magnétiques ou encore pour des dispositifs de logique ou de mémoire. Le bruit d'un système électronique contient d'une part une physique très riche qui permet d'accéder finement aux composantes de transport et d'aimantation du système, mais est également un élément fondamental de l'évaluation des performances d'un dispositif [Lei 2011]. Ainsi pour la mesure de champ magnétique, le bruit va donner la limite intrinsèque de mesure du système. Cette thèse vise donc à étudier à travers la mesure de bruit des systèmes tunnel magnétiques, qui comprendront à la fois des systèmes amorphes ou polycristallins et des systèmes cristallins, et comprendra l'étude d'inclusions paramagnétiques qui modifie le régime de transport tunnel et peut faire apparaitre dans certaines conditions un phénomène d'inversion de la courbe courant tension [Katcko 2019], [Chowrira 2022]. [Lei 2011] Z. Q. Lei, et al, IEEE Trans. Mag. 43 602 (2011) [Katcko 2019] Katcko et al, Comm. Phys. 2 116 (2019) [Chowrira 2022] B. Chowrira et al, Adv. Mater., 34, 2206688 (2022)

Spin electronics is a powerful physics based not only on charge, but also on electron spin. Already widely used for hard disk read heads, it offers integrated and miniaturized solutions for the highly sensitive measurement of magnetic fields, as well as for logic and memory devices. On the one hand, the noise of an electronic system contains a wealth of physics that provides fine-grained access to the system's transport and magnetization components, but it is also a fundamental element in the evaluation of a device's performance [Lei 2011]. For magnetic field measurement, noise is the intrinsic measurement limit of the system. This thesis therefore aims to study magnetic tunneling systems through noise measurement, which will include both amorphous or polycrystalline systems and crystalline systems, and will include the study of paramagnetic inclusions that modify the tunneling transport regime and may, under certain conditions, give rise to a phenomenon of inversion of the current-voltage curve [Katcko 2019], [Chowrira 2022]. [Lei 2011] Z. Q. Lei, et al, IEEE Trans. Mag. 43 602 (2011) [Katcko 2019] Katcko et al, Comm. Phys. 2 116 (2019) [Chowrira 2022] B. Chowrira et al, Adv. Mater., 34, 2206688 (2022)