Fabrication sans lithographie de dispositifs spintroniques moléculaires à base de nanobilles
Langue Anglais
Accéder au document

Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.

Modalités de diffusion de la thèse :
  • Thèse consultable sur internet, en texte intégral.
  • Thèse avec 2 versions : seule la version intégrale est proposée ; sur authentification (communication intranet).
 
Auteur : Zafar, Talha
Date de soutenance : 02-07-2025

Directeur(s) de thèse : Bowen, Martin

Président : Turban, Pascal
Rapporteur(s) : Turban, Pascal - Cespedes, Oscar
Membre(s) du jury : Bergenti, Ilaria

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

Mots-clés libres : Spintronique moléculaire, Jonctions tunnel magnétiques, Spintronique, Récupération d’énergie thermoélectrique, Magnétotransport, Moteurs thermiques
Mots-clés :
  • Moteurs thermiques
  • Énergie -- Conversion directe
  • Thermoélectricité
  • Spintronique
Résumé : Les moteurs thermiques convertissent généralement l’énergie thermique issue de réactions chimiques en travail mécanique, tandis que l’effet Seebeck permet la conversion directe d’une différence de température (ΔT) en énergie électrique, générant un courant sans tension appliquée. L’effet Seebeck magnétique par effet tunnel (TMS)[1][2], observé en spintronique via des gradients de température dans les jonctions tunnel magnétiques (MTJ), révèle que la thermotension conventionnelle ne suffit pas à elle seule pour expliquer pleinement la conversion complexe des fluctuations thermiques en énergie électrique. Thierschmann et al.[3] ont réalisé expérimentalement la proposition de Sanchez et Büttiker[4] d’un dispositif de récupération d’énergie à trois bornes capable de convertir les fluctuations thermiques en courant électrique, et donc en énergie électrique exploitable. En spintronique, trois expériences clés démontrent la récupération d’énergie via la rectification des fluctuations thermiques au niveau de centres paramagnétiques dans des MTJ. En 2009, les groupes de Barnes et Maekawa[5] ont réalisé des expériences de magnétotransport à 10 K sur des nanoparticules de MnAs incorporées dans une matrice de GaAs. En 2014, le groupe de Moodera[6] a rapporté des expériences similaires à 1 K sur des nanoparticules d’aluminium insérées entre des barrières tunnel à filtre de spin en EuS. En 2019, le groupe de Bowen[7] a observé des effets de magnétotransport à 295 K à travers des atomes de carbone dans une MTJ à base de MgO. Cependant, l’effet n’a été détecté que dans 1 dispositif sur 216, soulignant la difficulté d’un placement précis des impuretés dans les couches d’oxyde ultrafines.Dans ce contexte, nous proposons un moteur spintronique moléculaire basé sur des jonctions tunnel ferromagnétiques incorporant des molécules de phtalocyanine de cobalt (CoPc) comme centres paramagnétiques, capables de capter efficacement l’énergie des fluctuations thermiques. Les fluctuations électroniques au sein des MTJ à base de CoPc peuvent être rectifiées en énergie électrique utilisable, offrant des applications prometteuses dans l’informatique à faible consommation, la récupération d’énergie à l’échelle nanométrique et les technologies de l’information quantique.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2025STRAE052
Type de ressource : Thèse