Note ABES Impact of structural defects on spin-polarized transport across magnetic tunnel junctions L'effet des défauts structuraux sur le transport polarisé en spin dans les jonctions tunnel magnétiques TMR Spintronique Jonctions tunnel magnétiques Défauts Couches minces MgO Polarisation en spin Photoluminescence TMR Spintronics Magnetic Tunnel Junctions Defects Thin Films MgO Spin-Polarization Photoluminescence 539.7 Spintronique Polarisation (physique nucléaire) Couches minces semiconductrices Oxydes métalliques Effet tunnel Dans le manuscrit, nous étudions l’impact des défauts sur le transport électronique dépendant du spin dans les jonctions tunnel magnétiques (JTM). Ces études ont été effectuées sur des hétérostructures possédant des barrières tunnel composé de SrTiO3, TiO2 et de MgO. Dans le cas des deux premières structures, nous montrons comment l’oxydation à l’interface induit réduction très prononcée de la magnétorésistance tunnel (TMR). Dans le cas du MgO, des études optiques sur les états induits par les défauts dans la barrière isolante ont été effectué. Nous avons montré qu’il est possible de contrôler la densité de certain type de défaut (lacune d’oxygène) en altérant les conditions de dépôts du MgO. Les études électriques et optiques effectué sur ces échantillons permettent de remonter à l’énergie des défauts au sein de la barrière. Les méthodes d’analyses des mesures électrique Î (I chapeau), qui représente la variation relative ou absolue du courant électrique en fonction de la température, permet de définir différents régime de transport à travers les jonctions CoFeB/MgO/CoFeB. Le régime intrinsèque observé à basse température s’explique par les effets de structure de bande du CoFeB et du MgO (filtrages des électrons de différente symétrie par la barrière de MgO), tandis que le régime « extrinsèque » observé aux températures intermédiaires résulte d’une activation thermique progressive des lacunes d’oxygène et est accompagné d’une réduction de la résistance ainsi que du signal TMR. Nous avons également montré dans des études préliminaires qu’une excitation optique des défauts a un impact sut le magnéto-transport. In the manuscript it is presented how the spin-polarized transport across magnetic tunnel junctions (MTJ) is affected by presence of structural defects within the barrier and at its interfaces. Studies concern structures incorporating SrTiO3, TiO2 and MgO insulators. In case of the first two structures it is shown how interfacial oxidation results in the drastically reduced value of the tunnelmagnetoresistance (TMR). In case of the MgO barrier, extensive studies on defect sites within the crystalline network of the insulator are performed. It is shown that one may control density of certain types of oxygen vacancies by altering growth conditions of the MgO layer. Further electrical and optical studies give insight into energetical positioning of these defect sites. Extension of the Î magnetotransport analysis method from the ‘absolute’ to the ‘relative’ case reveals several regimes of transport across CoFeB/MgO/CoFeB junctions. The low-temperature ‘intrinsic’ regime is attributed exclusively to the band structure effects of the CoFeB electrodes, whereas the mid- to room-temperature ‘extrinsic’ regimes result from the gradual incidence of thermally activated defect sites on the spin-polarized transport, which is accompanied by an increased reduction of both the resistance and the TMR signal. Initial experiments show that optical excitation of the defect sites has a crucial impact on the magnetotransport. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 16290734 Université de Strasbourg Strasbourg 2013-12-31 https://theses.hal.science/tel-00864726 application/pdf 9200373 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2012/Schleicher_Filip_2012_ED182.pdf http://www.theses.fr/2012STRAE036/abes https://theses.hal.science/tel-00864726 https://theses.hal.science/tel-00864726 Schleicher Filip 1985-04-30 PL 171454405 40812530 https://theses.fr/2012STRAE036 2012STRAE036 https://doi.org/10.70675/e9e0b1bfz838dz4c56zb12dzd6579a0020ed 2012-12-10 Physique Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Dreyssé Hugues MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 074749226 Weber Wolfgang MADS_PRESIDENT_DU_JURY 112940358 Petroff Frédéric MADS_RAPPORTEUR_1 050183109 Montaigne François MADS_RAPPORTEUR_2 131069780 École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 PH 156500019 Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 151842973 93794 ddc:530 Dreyssé Hugues Weber Wolfgang Petroff Frédéric Montaigne François École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....) Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg) PDF 16290734