Détection de spin à l'échelle atomique au moyen d'une molécule unique absorbée au bout de la pointe d'un microscope à effet tunnel
Langue Anglais, Français
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Auteur : Verlhac, Benjamin
Date de soutenance : 03-05-2019

Directeur(s) de thèse : Limot, Laurent

Président : Ternes, Markus
Rapporteur(s) : Brune, Harald - Roditchev, Dimitri
Membre(s) du jury : Sicot, Muriel - Bulou, Hervé

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de physique et chimie des matériaux (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
 
Discipline : Nanophysique
Classification : Physique, Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres : STM, STS, Spectroscope par excitation de spin, Métallocène, Nanomagnétisme, Spintronique moléculaire, Effet Kondo
Mots-clés :
  • Nickel -- Composés organiques - Propriétés magnétiques
  • Effet tunnel
  • Spectroscopie de résonance paramagnétique électronique
  • Électromagnétisme
Résumé : L’étude présentée dans ce manuscrit s’inscrit dans le domaine du magnétisme de surface, qui a connu de grands développements ces dernières années grâce au microscope à effet tunnel (STM). Elle a pour but de montrer qu’une molécule simple, le nickelocène [Ni(C5H5)2], peut être attachée au sommet d’une pointe STM afin de produire une pointe-sonde magnétique, qui, dans le cadre de l’imagerie magnétique, présente des avantages indéniables comparés à des pointes conventionnelles. À la différence d’autres systèmes moléculaires étudiés avec le STM, nous montrons que les propriétés magnétiques du nickelocène en phase gazeuse sont préservées en présence d’un métal, même lorsque la molécule est attachée au sommet d’une pointe STM. Nous présentons trois résultats marquants avec cette pointe-sonde moléculaire: 1) Nous montrons que l’on peut contrôler le spin du nickelocène, activant à souhait un effet Kondo ; 2) Nous produisons à l’aide du courant tunnel des excitations entre les états de spin du nickelocène, que nous pouvons aisément identifier au travers de la conductance moléculaire. Ces états sont sensibles à toute perturbation magnétique extérieure au nickelocène; 3) Au travers de ces excitations, nous sondons alors le magnétisme de surface. Nous montrons qu’en couplant magnétiquement la pointe-sonde moléculaire avec des atomes, soit isolés soit dans une surface ferromagnétique, nous pouvons mesurer leur polarisation de spin, ainsi que le couplage d’échange nickelocène-atome. Ce dernier permet d’obtenir un contraste magnétique en imagerie STM à l’échelle atomique.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2019STRAE007
Type de ressource : Thèse