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Transfert de spin dans un isolant magnétique

Jeudi 28 novembre 2019 10:00 - Duree : 3 heures
Lieu : IRIG, Bât 10-05 - room 445, CEA Grenoble, 17 rue des martyrs

Orateur : Soutenance de Thèse de Nicolas THIERY (IRIG/SPINTEC)

La génération et détection de purs courants de spin dans des isolants magnétiques sont au cœur de la spintronique des isolants. Ce nouveau concept émergent permet un transport à longue distance d’une information, dites de spin, grâce à l’absence d’électrons de conduction qui favorise la propagation. Un courant de spin peut alors être induit à travers le réseau de spin via une "onde de spin", connue aussi sous le nom de "magnons", ayant des fréquences caractéristiques allant du GHz jusque au THz avec des longueurs d’onde associée entre le µm et le nm. La spintronique des isolants moderne se focalise principalement sur le grenat de fer de yttrium (YIG), un isolant ferrimagnétique, possédant le plus faible amortissement magnétique connu. Mon travail de thèse a consisté à étudier le transport d’onde de spin dans des films de YIG ultra-minces (quelques nm) et de hautes qualités, en exploitant l’interaction spin orbite dans les métaux et les propriétés d’interfaces pour convertir un courant de charge en ondes de spin. Par l’injection d’une forte densité de courant dans un nanofil de platine (Pt) déposé directement sur le film magnétique, un pure courant magnonique peut être induit/détecté dans le YIG par l’effet direct/inverse Hall de spin dans le Pt. La principale contribution de mon travail a consisté d’étudier cette conversion à des fortes énergies. J’ai notamment démontré expérimentalement, que la conductance de spin dans ce système présent divers régimes impliquant un changement drastique de la densité d’état des magnons. A travers différentes méthodes de mesure comme le transport de spin local et non-local, la diffusion Brillouin et des mesures de magnetoresistance, je fournis une analyse complète des différents phénomènes entourant le transfert de spin dans des films ultra-minces de YIG. Mes résultats expérimentaux apportent une contribution dans l’exploration de phénomènes collectifs nouveaux tels que la formation de condensats de Bose-Einstein à température ambiante.

Contact : odile.rossignol@cea.fr

Discipline évènement : (Physique)
Entité organisatrice : (CEA / IRIG)
Nature évènement : (Soutenance de thèse)
Site de l'évènement : Site CEA avec accès badge

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