Vous êtes ici : Accueil > SL-DRT-24-0283

Theses

SL-DRT-24-0283

Publié le 7 décembre 2023
SL-DRT-24-0283
DomaineMatériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique

Domaine-SPhysique du solide, surfaces et interfaces

ThèmeDéfis technologiques

Theme-SPhysique de l’état condensé, chimie et nanosciences

Domaine de recherche
Matériaux et procédés émergents pour les nanotechnologies et la microélectronique Défis technologiques Physique du solide, surfaces et interfaces Physique de l’état condensé, chimie et nanosciences DRT DPFT SMTP LMP Grenoble https://www.spintec.fr/research/2d-spintronics/ https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti
Intitule du sujet
Intégration de nouveaux matériaux à fort couplage spin-orbite (tellurures de van der Waals) pour mémoires SOT-MRAM
Résumé du sujet
Les nouveaux concepts offerts par la « spinorbitronique » permettent d’envisager une électronique plus frugale. En particulier, pour l’écriture d’une mémoire magnétique (MRAM), un nouveau concept de renversement d’aimantation par un couple de spin-orbite est en train d’émerger. Son principe permet de diminuer fortement l’énergie d’écriture de la mémoire et d’améliorer son endurance. Son fonctionnement repose sur la conversion d’un courant de charges dans un matériau à fort couplage spin-orbite en courant de spins qui est absorbé par la couche magnétique adjacente à renverser (et qui stocke l’information 0 ou 1). Plus l’efficacité de conversion charge-spin sera forte, plus le courant à appliquer pour renverser l’aimantation sera faible diminuant ainsi la consommation d’énergie. L’objectif de ce projet de thèse est donc de maximiser cette conversion en développant et mettant en œuvre de nouveaux matériaux, les isolants topologiques 3D (TI). En effet, il a été démontré récemment que la conversion charge-spin était très forte dans ces matériaux grâce au fort couplage spin-orbite et à l’existence d’états de surface topologiques dans lesquels il est possible de produire une forte accumulation de spin grâce à un courant électrique. Dans ce cadre, le LETI s’intéresse à la croissance par pulvérisation cathodique de ce type de matériaux sur de grandes surfaces. Il s’agit plus précisément des tellurures de bismuth et d’antimoine (Bi2-x SbxTe3). En parallèle, SPINTEC est très impliqué dans l’étude du concept de couple de spin-orbite avec toute l’expertise pour le dépôt et le contrôle de couches ferromagnétiques et la mesure des couples de spin-orbite qui sont à l’origine du renversement d’aimantation. Le but de ce projet de thèse est donc de combiner le savoir-faire du LETI sur la croissance des TI et l’expertise de SPINTEC sur les matériaux ferromagnétiques et les couples de spin-orbite. Une thèse est actuellement en cours au LETI sur le développement des films de Bi2-x SbxTe3 sur des équipements industriels de croissance par sputtering. L’objectif du projet de thèse proposée est d’intégrer plusieurs compositions x de l’alliage Bi2-x SbxTe3 avec plusieurs matériaux ferromagnétiques FM (CoFeB, CoFe, Co, Fe) de façon à optimiser ces couples TI/FM et ainsi qualifier ces matériaux pour leur utilisation dans des MRAM.
Formation demandée
Master 2 en physique de la matière condensée, ou nanophysique Direction de la Recherche Technologique
Informations
Département des Plateformes Technologiques (LETI) Service Matériaux et Technologie pour la Photonique (1) Laboratoire des Matériaux pour la photonique
Université/école doctorale
Université Grenoble Alpes Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Directeur de thèse
DRF/IRIG//SPINTEC
Personne à contacter par le candidat
HYOT Bérangère CEA DRT/DPFT/SMTP 17 rue des martyrs 38054 Grenoble cedex9 33 4 38 78 98 70 berangere.hyot@cea.fr
Date de début souhaitée10/01/2024

Go back to list