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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-18-0215

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique du solide, surfaces et interfaces / Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences
INTITULÉ DU SUJET Français English

Etude des propriétés physiques des skyrmions magnétiques en vue d’applications de type capteur

RÉSUMÉ DU SUJET

Les skyrmions sont des bulles magnétiques chirales dans lesquelles l'aimantation tourne selon une cycloïde. Ils peuvent apparaître dans des tricouches métal lourd/ferromagnétique/oxyde présentant une interaction d’interface (Dzyaloskinskii-Moriya). Cette interaction rend les skyrmions stables, moins sensibles aux défauts que les parois de domaines habituelles et facilement déplaçables par courant électrique. Ils suscitent actuellement un fort engouement car ils pourraient être utilisés dans des composants spintroniques de type mémoire ou logique magnétique.

Il a déjà été montré que leur taille est modulable par champ magnétique. Nous avons de plus récemment observé dans des films ultra-minces que leur taille et densité est également modulée par une tension de grille, conduisant à la réalisation d'un interrupteur à skyrmion [1]. Ce nouveau degré de liberté permettrait une multifonctionnalité des dispositifs et un meilleur contrôle de leurs propriétés magnétiques.

Pour développer des dispositifs à base de skyrmions, les objectifs de cette thèse expérimentale seront :

- de comprendre et contrôler les différentes contributions à l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya en jouant sur les matériaux et à l’aide d’un support théorique de chercheurs du laboratoire.

- d’optimiser grâce à une étude matériau la sensibilité des skyrmions à une tension de grille ainsi que leur stabilité en température. En effet, la fonctionnalité d’un dispositif doit être maintenue dans la gamme de température nécessaire aux applications.

- de caractériser la signature électrique des skyrmions en utilisant la microscopie magnéto-optique couplée à des mesures de transport. Cette signature est importante pour mesurer l’état du dispositif et cela constitue encore un défi, les signaux actuellement mesurés étant encore faibles.

- enfin, de tester le potentiel de ces skyrmions dans des dispositifs de spintronique

[1] M. Schott et al. Nano Lett., 17, 3006 (2017)

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

master physique avec notions de magnétisme

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut nanosciences et cryogénie
Spintronique et technologie des composants
Laboratoire Spintec
Centre : Grenoble
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/09/2018
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Claire BARADUC  

CEA
DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC
CEA/Grenoble
17 rue des martyrs
38054 Grenoble cedex

Téléphone : +33 4 38 78 42 35

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Université Grenoble Alpes
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble
DIRECTEUR DE THÈSE

Hélène BEA

UGA
DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC
Bât 1005, CEA Grenoble
17, rue des Martyrs
F-38054 Grenoble cedex 9