Note ABES Développement de magnétomètres intégrés à base de jonctions tunnel magnétiques à couple de transfert de spin Development of integrated magnetometers using spin transfer torque magnetic tunnel junctions STT-MRAM STT-MTJ Capteur magnétique Electronique Spintronique STT-MRAM STT-MTJ Magnetic sensor Electronics Spintronics 537.6 Magnétomètres Transfert de spin Cette thèse présente l'utilisation de STT-MTJs perpendiculaires, développées initialement pour les MRAMs, en tant que capteurs magnétiques intégrés. Les MRAMs basées sur des MTJs utilisent généralement l'effet STT pour modifier l'orientation de l'aimantation d'une couche ferromagnétique douce en appliquant une forte tension aux bornes de la MTJ. Cela conduit à un changement de résistance permettant de placer la MTJ dans deux états distincts, parallèle et antiparallèle. Cependant, la tension nécessaire pour provoquer le retournement de l'aimantation de la couche douce dépend du champ magnétique externe. En utilisant cette propriété, nous explorons une nouvelle application des STT-MTJs qui consiste à les utiliser comme capteurs magnétique présentant des avantages significatifs par rapport aux capteurs à effet Hall et magnétorésistifs. Leurs dimensions nanométriques ainsi que leurs bandes passantes élevées permettent le développement de nouvelles applications. This thesis presents the use of perpendicular STT-MTJs, originally developed for MRAMs, as integrated magnetic sensors. MRAMs based on MTJs are often using the STT effect to change the orientation of the magnetization of a soft ferromagnetic layer by applying a strong voltage across the junction. This leads to a change of resistance allowing the MTJ to be set in two different resistive states called parallel and antiparallel. However, the energy required to flip the magnetization of the free layer from one state to the other is not only related to the voltage applied to the junction but also to the external magnetic field. Using this property, this work investigates a new application of STT-MTJs, which consists of using it as a magnetic sensor. These sensing elements have significant advantages compared to currently available Hall effect and magnetoresistive sensors. Hence, their nanometric dimensions as well as high bandwidth allow the development of new applications. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 92394195 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2024/NICOLAS_Hugo_2024_ED269.pdf http://www.theses.fr/2024STRAD048/abes https://theses.hal.science/tel-05222833 https://theses.hal.science/tel-05222833 https://theses.hal.science/tel-05222833 Nicolas Hugo 1998-04-02 FR 283405775 1509012178D 21600946 4200020 https://theses.fr/2024STRAD048 2024STRAD048 https://doi.org/10.70675/47e9b74dz8c34z4ef8z95fazdcb3192758f9 2024-12-16 Electronique, microelectronique, photonique Strasbourg 131056549 Fachhochschule Nordwestschweiz (Windisch, Suisse) MADS_ETABLISSEMENT_DE_COTUTELLE_1 28127813X Doctorat Docteur es non oui Kammerer Jean-Baptiste MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 109249739 Sousa Ricardo MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 15736030X Frick Vincent MADS_PRESIDENT_DU_JURY 084055979 Pannetier-Lecœur Myriam MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 146638824 Fischer Johanna MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 253504236 Saez Sébastien MADS_RAPPORTEUR_1 134258347 Jacquemod Gilles MADS_RAPPORTEUR_2 110356004 École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 269 156504863 Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 260728 176969721 ddc:530 Fachhochschule Nordwestschweiz (Windisch, Suisse) Kammerer Jean-Baptiste Sousa Ricardo Frick Vincent Pannetier-Lecœur Myriam Fischer Johanna Saez Sébastien Jacquemod Gilles École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....) Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....) PDF 92394195 restriction 2024-12-16 2025-08-01 restriction 2024-12-16 2025-08-01