Etude Dynamique Des Nanocontacts

Résumé: Dans cette thèse, nous étudions en particulier la diffusion d’excitations des solides, sous leurs formes de phonons (ondes élastiques) et de magnons (ondes de spin), à travers certains types de nanocontacts atomiques qui font la jonction entre systèmes de basse dimensions. Le premier cas sous étude est un joint atomique entre deux systèmes composés chacun de chaînes atomiques à trois couches parallèles. Nous analysons, pour ce nanocontact, trois géométries différentes. Elles sont obtenues respectivement par : deux lacunaire symétrique, deux lacunes asymétrique et plusieurs lacunes asymétriques. Les systèmes sont déposés sur un substrat, et exempt de tout type d’interactions. Dans le deuxième cas, nous avons repris l’étude des formes géométriques des nanocontacts examinées précédemment, dans les mêmes conditions, et nous avons supposé l’existence d’un spin sur chaque site atomique orientés dans la même directions, ceci nous a permis d’avoir un accès direct au transport de magnons et à la diffusion d’ondes de spin via des nanocontacts magnétiques. Le troisième cas de nanocontact sous étude est une jonction magnetic gate entre une chaîne atomique et une surface atomique plane. Selon les possibilités de placement de la chaîne sur la surface, nous examinons les trois configurations qui en résultent. Pour chaque configuration envisagée, nous considérons aussi trois possibilités de contraintes dans le domaine propre du nanocontact. Ceci permet de savoir l'influence de l’adoucissement, homogénéité et du durcissement des constantes caractérisant le système, sur les propriétés vibrationnelle et magnétiques en présence du nanocontact. De plus, dans le second type de nanocontact, nous étudions l’influence des masses des deux sous systèmes qui se situent de part et d’autre du domaine de l’interface. Dans l’ensemble des cas, les coefficients de la transmission et de la rétro diffusion cohérentes, la conductance et les densités spectrales et les densités d’états des phonons et des magnons, sont calculés comme les éléments d'une matrice de diffusion du type Büttiker-Landauer. Ils sont analysés spécifiquement pour chaque configuration de nanocontacts. Les résultats numériques obtenus montrent des effets caractéristiques d'interférence entre les ondes incidentes et les états localisés de l'architecture géométrique et les paramètres du système dans le domaine du nanocontact. En particulier nous pouvons dégager les résonances de Fano pour chaque configuration. En modifiant, à l’échelle nanométrique, aussi bien la géométrie du nanocontact que ses paramètres dans son domaine propre, nous démontrons la possibilité de pouvoir fabriquer matériellement des filtres pour certains phonons et magnons du système, aussi bien qu’un portail pour amplifier la transmission d’autres.

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