PROPRIETES MAGNETIQUES, CONDUCTRICES ET OPTIQUES D'OXYDES DE MANGANESE A MAGNETORESISTANCE COLOSSALE DEPOSES EN FILMS MINCES PDF Download
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Book Description
LA MAGNETORESISTANCE COLOSSALE, DECOUVERTE EN 1994 SUR LES OXYDES DE MANGANESE A VALENCE MIXTE, LES MANGANITES, A DECLENCHE UN ENGOUEMENT RARE DANS LA MONDE ENTIER. LE COMPOSE LA 0 . 6 7SR 0 . 3 3MNO 3 EST DEMI-METALLIQUE PARFAIT A BASSE TEMPERATURE ET POSSEDE LA TEMPERATURE DE CURIE LA PLUS ELEVEE DES MANGANITES ; CECI EN FAIT LE SUPPORT IDEAL POUR LES MAGNETORESISTANCES TUNNEL ET L'ELECTRONIQUE DE SPIN. LE COMPOSE PR 1 - XCA XMNO 3 (X=0.3 A 0.5) PRESENTENT A BASSE TEMPERATURE UN ETAT ISOLANT ANTIFERROMAGNETIQUE D'ORDRE DE CHARGES. UN CHAMP MAGNETIQUE APPLIQUE INDUIT UN ETAT FERROMAGNETIQUE METALLIQUE. DANS CE CONTEXTE, NOUS AVONS CHOISI DE NOUS CONSACRER A LA CARACTERISATION DE FILMS MINCES DE LA 0 . 6 7SR 0 . 3 3MNO 3 (LSMO) ET DE PR 0 . 6CA 0 . 4MNO 3 (PCMO). A PARTIR DE FILMS DE LSMO ELABORES PAR ABLATION LASER ET PAR MOCVD, J'AI REALISE UN ENSEMBLE DE CARACTERISATIONS STRUCTURALES, MAGNETIQUES ET DE TRANSPORT A DES EPAISSEURS VARIABLES PERMETTANT DE COMPARER LES DEUX METHODES DE DEPOT ET DE DETERMINER DANS QUELLES LIMITES D'EPAISSEUR ON OBTIENT LES MEILLEURS PROPRIETES (EPITAXIE, TEMPERATURE DE CURIE, RESISTIVITE). JE MONTRE QUE LA RESISTIVITE DE LSMO EST QUASIMENT CONSTANTE DE 0 HZ A 35 GHZ, MALGRE UNE CONTRIBUTION INDUCTIVE, DE L'ORDRE DE QUELQUES % DE LA PARTIE REELLE DE L'IMPEDANCE A 35GHZ. LA REFLECTIVITE MONTRE UN COMPORTEMENT CONDUCTEUR JUSQU'AU LOINTAIN INFRAROUGE A TEMPERATURE AMBIANTE ET JUSQU'AU MOYEN INFRAROUGE A BASSE TEMPERATURE. L'EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE EST IMPORTANT DANS CERTAINES GAMMES DE LONGUEUR D'ONDE. LES FILMS MINCES DE PCMO LES PLUS EPAIS ET L'ASSEMBLAGE PCMO/LSMO-MONOCRISTALLIN PRESENTENT LA TRANSITION ISOLANT-METAL MAIS ELLE EST PEU ABRUPTE. L'ASSEMBLAGE PCMO/LSMO/SUBSTRAT DEMEURE ISOLANT. NOUS AVONS OBSERVE LA TRANSITION ISOLANT-METAL OPTIQUEMENT SUR UN FILM MINCE GRACE A UN SYSTEME DE MESURE OPTIQUE EN CHAMP ET TEMPERATURE AJUSTABLE. LA REFLECTIVITE DIMINUE LORSQUE L'ECHANTILLON DEVIENT FERROMAGNETIQUE METALLIQUE MAIS DE FACON MOINS ABRUPTE QUE LA RESISTIVITE.
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LA MAGNETORESISTANCE COLOSSALE, DECOUVERTE EN 1994 SUR LES OXYDES DE MANGANESE A VALENCE MIXTE, LES MANGANITES, A DECLENCHE UN ENGOUEMENT RARE DANS LA MONDE ENTIER. LE COMPOSE LA 0 . 6 7SR 0 . 3 3MNO 3 EST DEMI-METALLIQUE PARFAIT A BASSE TEMPERATURE ET POSSEDE LA TEMPERATURE DE CURIE LA PLUS ELEVEE DES MANGANITES ; CECI EN FAIT LE SUPPORT IDEAL POUR LES MAGNETORESISTANCES TUNNEL ET L'ELECTRONIQUE DE SPIN. LE COMPOSE PR 1 - XCA XMNO 3 (X=0.3 A 0.5) PRESENTENT A BASSE TEMPERATURE UN ETAT ISOLANT ANTIFERROMAGNETIQUE D'ORDRE DE CHARGES. UN CHAMP MAGNETIQUE APPLIQUE INDUIT UN ETAT FERROMAGNETIQUE METALLIQUE. DANS CE CONTEXTE, NOUS AVONS CHOISI DE NOUS CONSACRER A LA CARACTERISATION DE FILMS MINCES DE LA 0 . 6 7SR 0 . 3 3MNO 3 (LSMO) ET DE PR 0 . 6CA 0 . 4MNO 3 (PCMO). A PARTIR DE FILMS DE LSMO ELABORES PAR ABLATION LASER ET PAR MOCVD, J'AI REALISE UN ENSEMBLE DE CARACTERISATIONS STRUCTURALES, MAGNETIQUES ET DE TRANSPORT A DES EPAISSEURS VARIABLES PERMETTANT DE COMPARER LES DEUX METHODES DE DEPOT ET DE DETERMINER DANS QUELLES LIMITES D'EPAISSEUR ON OBTIENT LES MEILLEURS PROPRIETES (EPITAXIE, TEMPERATURE DE CURIE, RESISTIVITE). JE MONTRE QUE LA RESISTIVITE DE LSMO EST QUASIMENT CONSTANTE DE 0 HZ A 35 GHZ, MALGRE UNE CONTRIBUTION INDUCTIVE, DE L'ORDRE DE QUELQUES % DE LA PARTIE REELLE DE L'IMPEDANCE A 35GHZ. LA REFLECTIVITE MONTRE UN COMPORTEMENT CONDUCTEUR JUSQU'AU LOINTAIN INFRAROUGE A TEMPERATURE AMBIANTE ET JUSQU'AU MOYEN INFRAROUGE A BASSE TEMPERATURE. L'EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE EST IMPORTANT DANS CERTAINES GAMMES DE LONGUEUR D'ONDE. LES FILMS MINCES DE PCMO LES PLUS EPAIS ET L'ASSEMBLAGE PCMO/LSMO-MONOCRISTALLIN PRESENTENT LA TRANSITION ISOLANT-METAL MAIS ELLE EST PEU ABRUPTE. L'ASSEMBLAGE PCMO/LSMO/SUBSTRAT DEMEURE ISOLANT. NOUS AVONS OBSERVE LA TRANSITION ISOLANT-METAL OPTIQUEMENT SUR UN FILM MINCE GRACE A UN SYSTEME DE MESURE OPTIQUE EN CHAMP ET TEMPERATURE AJUSTABLE. LA REFLECTIVITE DIMINUE LORSQUE L'ECHANTILLON DEVIENT FERROMAGNETIQUE METALLIQUE MAIS DE FACON MOINS ABRUPTE QUE LA RESISTIVITE.
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La magnétorésistance colossale, découverte en 1994 sur les oxydes de manganèse à valence mixte, a déclenché un engouement rare dans le monde entier. Notre étude s'est focalisée sur les composés Ln0.5Ca0.5MnO3 (Pr, Nd, Sm) présentant à basse température un état antiferromagnétique isolant d'ordre de charges. L'application d'un champ magnétique permet de détruire cet ordre de charges ce qui provoque une transition isolant-métal et induit une forte décroissance de résistivité. Les champs magnétiques nécessaires à la destruction de cet ordre de charges sont beaucoup trop élevés pour envisager une application. L'étude de ces films minces de manganites déposés par ablation laser pulsé a permis de mettre en évidence l'effet des contraintes induites par le substrat sur ces matériaux (compression ou extension). Ces contraintes sont susceptibles de modifier la structure ainsi que les propriétés de transport des films. Ainsi après avoir synthétisé ces films, j'ai réalisé un ensemble de caractérisations structurales et de transport à des épaisseurs variables permettant de comparer les différents comportements de ces matériaux sous forme de films minces. Nous avons observé une importante diminution du champ magnétique critique. Le fait de modifier les régimes de contraintes nous a permis de mieux comprendre les phénomènes physiques mis en jeu. On a pu constater que dans la plupart des cas, l'orientation du film par rapport au substrat est celle qui minimise les contraintes s'exerçant à l'interface. Le substrat a ainsi deux effets majeurs sur le film, il va déformer la maille, et cette déformation augmentera avec l'augmentation de l'intensité des contraintes. Le deuxième effet est une trempe structurale, le substrat va geler les paramètres du film et empêcher toute transition structurale, entre autre celle qui a lieu à basse température et qui permet une plus grande stabilité de l'ordre de charges. Ces deux effets permettent d'expliquer l'importante diminution du champ magnétique critique que l'on peut observer dans ces films.
Author: LUC.. REVERSAT
Author: LUC.. REVERSAT
Author: Erwan Rauwel-Buzin