Cartographier le magnétisme de surfaces avec une molécule
Langue Anglais
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Auteur : Fetida, Alex
Date de soutenance : 10-09-2024

Directeur(s) de thèse : Limot, Laurent

Président : Viart, Nathalie
Rapporteur(s) : Ast, Christian - Gruber, Manuel
Membre(s) du jury : Juhin, Amélie - Baumann, Susanne - Mélin, Thierry

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

Mots-clés libres : STM, Spectroscopie tunnel, Surfaces, Molécules, Spintronique, Nanomagnétisme
Mots-clés :
  • Spectroscopie tunnel
  • Nickel -- Composés organiques
  • Magnétisme moléculaire
  • Spintronique
Résumé : Pendant mon doctorat, j'ai exploité une molécule de nickelocène (Nc) fixée à la pointe d'un microscope à effet tunnel pour examiner le magnétisme de surface. Dans cette démarche, il est crucial de placer le nickelocène à une distance suffisamment proche de la surface (<100 pm) pour que le champ d'échange de celle-ci provoque des altérations dans les niveaux Zeeman du nickelocène. Ces altérations sont ensuite détectées électriquement grâce aux excitations entre niveaux Zeeman induites par les électrons tunnel inélastiques, soit ceux qui échangent de l'énergie avec le nickelocène. En spectroscopie tunnel, ces modifications se traduisent par des pics dans la conductance d2I/dV2. La localisation en énergie de ces pics permet de déterminer le champ d’échange, tandis que leur amplitude fournit un accès à la polarisation en spin au niveau de Fermi. Au cours de ma thèse, j'ai démontré que l'acquisition de spectres d2I/dV2 à chaque coordonnée (x, y) de la surface permet de cartographier les variations spatiales du champ d’échange et de la polarisation de spin avec une résolution atomique. Il est apparu que les images du champ d’échange révèlent l'orientation de l'aimantation de la surface (ou d'une molécule en surface), et que ces images présentent une corrugation magnétique qui est bien reproduite par des calculs DFT de la densité de spin. Cette technique d'imagerie a également permis d'analyser l'impact de l'hydrogène sur le magnétisme des nanoaimants, ainsi que la manière dont les molécules peuvent altérer localement le magnétisme de ces nanostructures.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2024STRAE007
Type de ressource : Thèse