Structural and magnetic properties of CoxPt1-x and CoAg mixed clusters. Proximity effects and Coulomb blockade via a single cluster.

Propriétés structurales et magnétiques d'agrégats mixtes CoxPt1-x et CoAg. Effets de proximité et blocage de Coulomb via un agrégat isolé

Luc Favre (1)

1 LPMCN - Laboratoire de Physique de la Matière Condensée et Nanostructures

This work deals with the production and properties of magnetic mixed clusters. They are synthesized by a co-deposition technique consisting of a vaporization laser source coupled with an evaporation cell. Co-Ag clusters are have a diameter about 3.1 nm. Silver segregation leads to a Core(Co)-Shell(Ag) structure. CoPt clusters are 2 nm large and crystallized in a fcc chemically disordered phase. They have higher magnetic anisotropy energy (MAE) than pure cobalt clusters. We performed electronic transport through a single Copt cluster. We observed Coulomb blockade effects and discrete energy levels of the particle. We also measured magnetic clusters influence on local density of states of a niobium superconducting matrix. We demonstrate the presence of electronic states in the gap.

Ce travail de thèse traite de la synthèse et de l'étude des propriétés d'agrégats mixtes magnétiques. Ils sont produits à l'aide d'une technique de co-dépôt utilisant source à vaporisation laser couplée avec une cellule d'évaporation. Les agrégats Co-Ag ont un diamètre moyen de 3,1 nm. L'argent ségrége pour former une structure coeur(Co)-coquille(Ag). Les agrégats CoPt ont une énergie d'anisotropie magnétique (MAE) supérieure à celle d'agrégats de cobalt pur. Ils possèdent un diamètre moyen de 2 nm et sont nanocristallisés dans une phase cfc chimiquement désordonnée. Des mesures de transport électronique à travers un agrégat CoPt isolé ont permis d'observer les effets du blocage de Coulomb et les niveaux d'énergie électroniques discrets de la particule. Nous avons également mesuré l'influence d'agrégats magnétiques sur la densité d'états locale d'une matrice supraconductrice de niobium. Nous avons pu mettre en évidence l'apparition d'états électroniques à l'intérieure de la bande interdite.

Mots clés: Magnetic clusters; core-shell; MAE; superconductivity; proximity effects; locale density of states (LDOS); electronic transport; Coulomb blockade

Mots clés: Agrégats magnétiques; coeur-coquille; GIWAXS; GISAXS; énergie d'anisotropie magnétique; supraconductivité; effets de proximité; densité d'état locale; transport électronique; blocage de Coulomb

Domaines: Matière Condensée [cond-mat]; Supraconductivité [cond-mat.supr-con]

Luc Favre. Propriétés structurales et magnétiques d'agrégats mixtes CoxPt1-x et CoAg. Effets de proximité et blocage de Coulomb via un agrégat isolé. Matière Condensée [cond-mat]. Université Claude Bernard - Lyon I, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00008878v2⟩