Polarisation Magnétique À L'interface Des Métaux De Transition Ferrmagnétiques/semiconducteurs

Résumé: Les travaux de recherche concernant cette th`ese ont port´e sur l’´etude des propri´et´es magn´etiques de compos´es `a base d’un semi-conducteur, le germanium, et des ´el´ements de transion 3d ferromagn´etiques (Fe,Co, Mn). L’objectif principal est de comprendre comment sont modifi´ees les propri´et´es magn´etiques de ces ´el´ements de transitions dans une matrice `a base de semi-conducteur. Cette ´etude consiste en des mod´elisations num´eriques bas´ees sur des calculs de type ab initio utilisant l’approche de la fonctionnelle de la densit´e (DFT). On a ´etudi´e les compos´es binaires avec un seul atome de transition et des compos´es ternaires contenant deux types d’atomes de transition. Pour ces deux types de compos ´es, on a calcul´e les moments magn´etiques locaux et d´etermin´e les diff´erents ordres magn´etiques pour des couplages colin´eaires. On a ´etudi´e les syst`eme massifs ainsi que les films ultra-minces o`u les effets de surface s’av`erent jouer un rˆole important, tant sur les ordres de grandeur des moments magn´etiques que sur leur couplages. On a ´etudi´e les films (001) dans la structure t´etragonale pour les compos´es XGe2 (X=Fe, Co) et les films (111) dans la structure diamant du compos´e FeGe. Ainsi on a montr´e des changements de l’ordre magn´etique dans les films, en fonction de leur ´epaisseur. La nature chimique du plan de surface joue aussi un rˆole important. En effet, les atomes de germanium plac´es sur un plan de surface ont tendance `a r´eduire le magn´etisme alors que les atomes de transition en surface pr´esentent des moments magn´etiques relativement ´elev´es. Dans le cas des compos´es ternaires, on a montr´e que les positions relatives des atomes de transition influent beaucoup sur les propri´et´es magn´etiques. Dans le compos´e CoGe2 en massif, les moments magn´etiques des atomes de Co disparaissent, alors que dans le compos´e ternaire FeCoGe4, on observe une polarisation des atomes de Co par les atomes de Fe, notamment quand ces deux atomes sont des proches voisins.

Publié dans la revue: