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

Chapitre IV – Réalisation d’un transistor à vanne de spin sous ultra-vide.2.B.4. Les bobines d’aimantation in-situLes mesures d’asymétrie sont effectuées en l’absence de champ magnétique (nous rappelons que lechamp rémanent de nos échantillons est proche de 100%). Cependant, il est nécessaire avant chaquemesure d’aimanter in-situ l’échantillon selon la direction désirée. Cette opération est effectuée à l’aidede pulses de champs magnétiques de forme gaussienne et de largeur typique 500 ms.Des bobines de Helmoltz ont été fixées sur l’optique de sortie, via des colonnettes. Ces bobines sontsolidement fixées afin de n’induire aucune perturbation mécanique (déplacement du porte échantillon)suite aux pulses de champs magnétiques. Nous avons câblé ces bobines de sorte à pouvoir lesalimenter en série ou en parallèle. Lorsqu’elles sont en série (résistance de 20 Ω), un courant de unampère crée à la position de l’échantillon un champ de 40 Oe. Une alimentation Kepco de 400Wpermet alors de produire des pulses d’amplitude maximale 160 Oe. Signalons également, qu’afin delimiter au maximum les asymétries d’ordre instrumental, il est très important que l’ensemble despièces utilisées soit rigoureusement amagnétique. A cette fin, toutes les pièces de l’optiqueélectronique ont été réalisées avec de l’ARCAP AP4 (amagnétique), et tester à l’aide d’une sondemagnéto-résistive spécialement conçue pour mesurer un champ de quelques mG. Enfin, l’ensemble del’optique est protégé du champ magnétique extérieur par du μ-métal.Fig IV.10 : Photographie (vue d’en haut) du système {optique de sortie – garde - bobines deHelmoltz}.2.B.5. Performances de l’ensemble de l’optique électroniqueNous avons considéré les performances de l’ensemble de l’optique électronique selon trois critères :Rendement total de l’optique électronique. Ce rendement est défini comme le rapport entre lecourant mesuré sur l’échantillon, en mode cage de Faraday, par le courant émis par la sourced’électrons. La transmission totale dépend principalement de la résolution de l’analyseur. Unebonne transmission permet alors d’optimiser le niveau de signal sur l’échantillon et de limiterles bruits parasites 5 .Propriétés de focalisation et de collection du faisceau d’électrons sur l’échantillon en fonctionde l’énergie d’injection. Ces propriétés sont importantes. En effet, si celles-ci sontsatisfaisantes, la mesure peut être rendue continue et s’effectuer sans réglage des potentiels del’optique électronique lorsque l’énergie d’injection est changée.Asymétries instrumentales. Ces asymétries fixent les limites de détection de l’appareil. Il estdonc important d’en connaître la nature et l’ordre de grandeur.5 Ces bruits parasites proviennent par exemple du picage du 50 Hz sur les alimentations des optiquesélectroniques. Ces effets sont d’autant plus importants que l’on s’écarte du maximum de transmission.77