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Coux Gonzalez, Patricia De. Intégration de films épitaxiés de CoFe2O4 ferrimagnétiques sur silicium

Coux Gonzalez, Patricia De (2013). Intégration de films épitaxiés de CoFe2O4 ferrimagnétiques sur silicium.

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Résumé en francais

L'intégration de couches minces de CoFe2O4, ferromagnétique et isolant électrique à température ambiante, sur silicium pourrait être utilisée en tant que barrière tunnel dans un dispositif de filtre à spin, comme alternative à l'injection utilisant des électrodes ferromagnétiques et des barrières tunnel passives. L'instabilité thermodynamique entre CoFe2O4 et Si impose l'utilisation d'une couche tampon pour son intégration. L'exigeant défi est donc de fabriquer des bicouches épitaxiées et ultrafines afin de préserver le ferromagnétisme et le transport par effet tunnel. Nous avons adopté une stratégie de recherche en parallèle considérant différents candidats pour la couche tampon pour déposer des couches de CoFe2O4 par dépôt par laser pulsé (PLD). Nous avons utilisé des couches tampon de SrTiO3 épitaxiées sur Si(001) fabriquées par des collaborateurs de l'INL-Lyon. Une diffusion de Ti dans CoFe2O4, et une possible instabilité de l'interface SrTiO3/Si(001) ont été décelés. L'étude des mécanismes de croissance épitaxiale de l'yttrium stabilisé avec de la zircone (YSZ) sur Si(001) a permis de déterminer les limites de réduction d'épaisseur d'YSZ et de la couche interfaciale de SiOx par PLD monitorisé par RHEED. L'épaisseur de CFO/YSZ/SiOx résultante est excessive pour un dispositif de filtre à spin. Les buffers de Sc2O3 et Y2O3 sur Si(111), fournis par des collaborateurs de l'IHP-Frankfurt Oder présentent un grand désaccord paramétrique avec CoFe2O4, mais permettent sa croissance épitaxiale par domaines avec une magnétisation proche de celle du matériau massif. Y2O3 étant stable avec Si est très prometteurs pour la structure de filtre à spin.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Warot-Fonrose, Bénédicte
Sanchez, Florencio
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre d'Elaboration de Matériaux et d'Etudes Structurales (CEMES), UPR 8011 ; Instituto de Ciencia de materiales de Barcelona (ICMAB)
Mots-clés libres :Oxide ferromagnétique - Silicium - Filtre a spin - Couches minces - Dépôt par laser pulse - Microscopie électronique en transmission - Epitaxie par domaines
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :15 Sep 2014 10:24