Vers une électronique de spin cohérente de phase à base de nanotubes de carbone

Résumé : Cette thèse se place dans le cadre de la physique mésoscopique et a pour objet l'étude du transport électronique polarisé en spin dans les nanotubes de carbone mono-parois. L'existence d'un déséquilibre entre les populations d'électrons de spin up et ceux de spin down lors de leur diffusion à l'interface entre un métal ferromagnétique et un métal non- magnétique est au coeur du principe de fonctionnement des jonctions tunnel magnétiques et des multi-couches bien connues dans le domaine de l'électronique de spin. Bien que le degré de liberté de spin et l'effet tunnel des électrons soient utilisés dans ces dispositifs, aucun d'entre eux ne tient compte du degré de liberté de phase orbitale de la fonction d'onde électronique. Dans la plupart des dispositifs étudiés jusqu'à présent, cet aspect n'a pas été développé en raison du régime de transport semi-classique des porteurs de charge dans les conducteurs considérés. Dans ce travail, nous étudions des mesures de transport dépendantes du spin dans des circuits à plusieurs réservoirs à base de nanotubes de carbone. Nous observons la présence d'un signal de spin dans la tension non-locale et d'un signal de spin anormale dans la conductance. Ces signaux de spin sont contrôlables par le tension de grille appliquée et ils révèlent qu'à la fois le degré de liberté de phase orbitale et le degré de spin sont conservés dans un nanotube de carbone connecté à plusieurs réservoirs ferromagnétiques. Nous montrons également l'existence d'un phénomène étonnant qui n'a aucun analogue classique et qui est la conséquence de la cohérence de phase orbitale : la présence d'un comportement de type transistor de spin à effet de champ entre les deux contacts normaux avec à proximité deux contacts férromagnétiques en dehors du chemin classique des électrons. Ceci est la réalisation de l'expérience de tête de théoricien pour l'électronique de spin. Nos observations ouvrent la voix pour des dispositifs de l'électronique de spin exploitant ces deux degré de liberté quantique sur le même plan.
Type de document :
Thèse
Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. Français
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Contributeur : Takis Kontos <>
Soumis le : vendredi 22 octobre 2010 - 22:06:01
Dernière modification le : vendredi 7 décembre 2018 - 01:27:07
Document(s) archivé(s) le : vendredi 26 octobre 2012 - 12:00:43

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Citation

Chéryl Feuillet-Palma. Vers une électronique de spin cohérente de phase à base de nanotubes de carbone. Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. Français. 〈tel-00528939〉

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