Study of spin-dependent transport in manganite-based nanostructures

Étude du transport dépendant du spin dans des nanostructures à base de manganite

Emmanuel Favre-Nicolin (1)

1 LLN - Laboratoire Louis Néel

Half-metals due to their high spin polarization play a key role in spintronics. We have chosen to study one of them, the manganite La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO). Spin-dependent transport properties were studied using epitaxial LSMO layer. It was required to study also epitaxy and strain relaxation of these films. Induced modifications of magnetic properties of LSMO in these films is also addressed. Magnetotransport properties of heterojunctions formed in oxyde superlattices of LSMO/SrTiO3 (STO) and in hybrid trilayers of LSMO/STO/Co0.88Fe0.12 are studied. Both heterojunctions shows premature decrease of the magnetoresistives effects in temperature. This behavior is linked to premature decrease of magnetism at surfaces of LSMO. Therefore, profile of magnetism and oxygen stoichiometry through the thickness of LSMO films is investigated using polarized neutron reflectometry and X-ray reflectivity.

Les demi-métaux, du fait de leur forte polarisation en spin jouent un rôle clef dans l'électronique de spin. Nous avons choisi d'étudier l'un d'eux : le manganite La0.7Sr0.3MnO3 (LSMO). Nous avons étudié les propriétés de transport dépendant du spin dans des hétérostructures à base de couches épitaxiales de LSMO. Il était ainsi requis d'étudier aussi l'épitaxie, la relaxation des contraintes et les modification de l'anisotropie magnétique du LSMO sous contraintes. L'étude des propriétés de magnétotransport de jonctions formées à partir de superréseaux de LSMO/SrTiO3 (STO) et à partir de tricouches de LSMO/STO/Co0.88Fe0.12 a montré des dépendances thermiques rapides des effets magnétorésistifs en température. Ces effets étant liés au magnétisme de surface du LSMO, nous avons donc effectué des mesures de magnétisme et de stoechiométrie en oxygène spatialement résolues à l'échelle du nanomètre en utilisant la réflectométrie de neutrons polarisés et la réflectivité X.

Mots clés: spintronics; half-metal; spin polarisation; spin-dependent transport; tunnel effect; thin film; epitaxy; strain relaxation; epitaxial strain; magnetoelastic effect; magnetic anisotropy; oxygen stoichiometry

Mots clés: anisotropie magnétique; stoechiométrie en oxygène; aimantation d'interface; réflectivité de neutrons polarisés.; réflectivité de neutrons polarisés; électronique de spin; demi-métal; polarisation en spin; transport dépendant du spin; effet tunnel; magnétorésistance; manganite; couche mince; hétérostructure; épitaxie; relaxation des contraintes; contrainte épitaxiale; effet magnétolastique

Domaines: Matière Condensée [cond-mat]

Emmanuel Favre-Nicolin. Étude du transport dépendant du spin dans des nanostructures à base de manganite. Matière Condensée [cond-mat]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005480⟩