Etudes par microscopie en champ proche des phénomènes de ...

Conclusion et perspectivesChapitre VIConclusion et perspectivesNous avons réalisé au cours de cette thèse une expérience de transport d’électronspolarisés de spin dans des jonctions métal ferromagnétique/semi-conducteur dans unegamme d’énergie d’injection s’étendant de 10 à 3000 eV. Dans cette expérience,l’injecteur est physiquement découplé du filtre à spin et permet le contrôle à la fois de l’énergie desélectrons incidents et de leur polarisation.Les régimes que nous avons observés sur la transmission et sur sa dépendance en spin sur lagamme d’énergie explorée ont été interprétés à l’aide d’un modèle qui traite distinctement lesmécanismes de transport qui ont lieu dans le filtre à spin, aux interfaces et dans le semi-conducteur(ionisation par impact).En particulier, nous avons montré le lien qui existe entre l’énergie des électrons incidents etl’énergie moyenne de la distribution à l’interface métal/semi-conducteur, que l’on peut interprétercomme l’énergie à laquelle s’effectue le transport dans le filtre à spin. Expérimentalement, il estpossible de varier cette énergie en augmentant l’énergie incidente. Lorsque l’énergie des électronsincidents passe de 10 à 3000 eV, l’énergie moyenne de la distribution évolue de 0.2 à près de 10 eV.La relation entre ces deux énergies est reliée à la forme particulière du libre parcours moyeninélastique avec l’énergie. Cette relation nous a permis de déduire une loi de variation expérimentaledu libre parcours moyen inélastique à basse énergie.De plus, nous avons montré que, jusqu’à des énergies incidentes de 3000 eV, le transport dans le filtreà spin reste très sélectif en spin. Ce résultat montre que l’asymétrie de spin du libre parcours moyenreste élevé jusqu’à une dizaine d’eV au dessus du niveau de Fermi.Le modèle que nous avons développé nous permet également de remonter aux propriétés del’interface métal/semi-conducteur. Les régimes qui ont été mis en évidence sur la transmission et sadépendance en spin, s’interprètent qualitativement et quantitativement en modélisant le coefficient detransmission à l’interface par un profil en paliers. Il existe des énergies seuils aux dessus desquellesl’efficacité de collection dans le semi-conducteur augmente brutalement. Ces énergies seuils sont liéesà la nature de l’interface métal/semi-conducteur ainsi qu’à la structure de bande du SC. En particulier,nous avons montré que dans les jonctions métal/GaAs, au dessus d’une énergie de l’ordre de 4 eV, lecoefficient de transmission à l’interface (de l’ordre de 0.5) est très supérieur à celui au dessus de labarrière de Schottky (de l’ordre de 10 -4 ).L’ensemble de ces résultats ouvre des nombreuses perspectives.Tout d’abord la réalisation d’une expérience de spectroscopie résolue en énergie sur desfeuilles auto-supportées en géométrie de transmission (cf. Fig.VI.1) nous permettrait de vérifier plusen détail le modèle que nous avons développé. En particulier, la mesure de la distribution transmise(ainsi que sa polarisation) en fonction de l’énergie des électrons incidents nous permettrait une mesureplus directe du libre parcours moyen (et de sa dépendance en spin) à basse énergie.Par ailleurs, les résultats que nous avons obtenus ont montré, qu’en variant l’énergied’injection, il est possible de réaliser une spectroscopie locale du coefficient de transmission àl’interface entre un métal et un semi-conducteur. En combinant un modèle de transport dans le métal,et les données de la transmission, il est possible de remonter au profil en énergie du coefficient detransmission à l’interface sur une gamme étendue en énergie à partir de l’équation générique :153