Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, Victor Etgens(victor.etgens@insp.jussieu.fr)
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Matière Condensée [cond-mat]. Université Pierre et Marie Curie-Paris VI, 2006. Français
In this thesis, the trail of the hybrid MnAs (ferromagnetic metal)/GaAs system was investigated in the context of spintronics with semiconductors. In order to realize MnAs/GaAs/MnAs heterostructures, we optimized the growth conditions of MnAs thin films on GaAs(111)B and that of utrathin layers of GaAs. We emphasized the absence of reactivity at MnAs/GaAs interfaces and deduced a tunnel barrier height of 0.7 eV. Magnetotransport measurements of MnAs/GaAs/MnAs junctions showed a strongly atypical bias dependence of the tunnel magnetoresistance. To interpret these new effects, we developed a spin-dependent resonant tunneling model though an inhomogeneous impurity distribution in the semiconductor. In agreement with predictions of the model, the control of the defects distribution inside the barrier led to significantly enhanced tunnel magnetoresistance effects and we deduced a high spin polarization at MnAs/GaAs interface.; Cette thèse a exploré la piste du système hybride MnAs (métal ferromagnétique)/GaAs dans le cadre de l'électronique de spin avec les semiconducteurs. Afin de réaliser des hétérostructures MnAs/GaAs/MnAs, nous avons optimisé les conditions de croissance de couches minces de MnAs sur GaAs(111)B et d'une couche ultrafine de GaAs, montré l'absence de réactivité aux interfaces MnAs/GaAs et déduit une hauteur de barrière tunnel de 0.7 eV. Les mesures de magnétotransport sur des jonctions MnAs/GaAs/MnAs ont fait apparaître une dépendance en tension très atypique de la magnétorésistance tunnel. Pour interpréter ces nouveaux effets, nous avons développé un modèle de transport tunnel résonant à travers une distribution inhomogène d'impuretés dans le semiconducteur. Conformément aux prédictions du modèle, le contrôle des défauts dans la barrière de GaAs a permis d'augmenter significativement la magnétorésistance tunnel et de déduire une forte polarisation de spin à l'interface MnAs/GaAs.
