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

Chapitre IV – Réalisation d’un transistor à vanne de spin sous ultra-vide.instrA =ΔIIoù ΔI Creprésente la modulation du courant parasite collecté qui peut être d’origine optique oumagnétique.Cette étude a montré que la modulation de polarisation par la cellule Pockels n’induisait aucunevariation de la trajectoire du faisceau d’électrons. Seule une variation de l’amplitude du courantcollecté est mesurée. Cette asymétrie est de l’ordre de 4.10 -4 au mieux. Cet optimum est déterminépar la cellule Pockels.Pour ce qui est des asymétries de nature magnétique, l’étude a montré que le faisceau d’électron estdévié, suite à un pulse de champ magnétique, d’une distance d’environ 40 μm pour une énergieincidente de 600 eV. Cette déviation diminue avec l’énergie incidente (160 μm pour une énergie dequelques dizaines d’électron-volts, et quasi nulle au delà de 1000 V). La déviation est indépendante dela largeur des pulses et s’effectue selon une direction perpendiculaire à l’axe de bobines. Ce résultatsuggère l’existence d’une pièce magnétique qui resterait aimantée après chaque pulse de champ. Uncalcul du champ démagnétisant de l’échantillon ne peut expliquer une telle variation de position(l’ordre de grandeur calculé est de l’ordre de quelques μm). Cette étude nous a amené à raccourcir lalongueur de la garde, afin que l’échantillon soit à seulement quelques millimètres du diaphragme E 6 del’optique de sortie. Une distance plus courte minimise en effet la déviation du faisceau d’électrons.Nous avons également fabriqué un diaphragme de sortie E 6 de diamètre d’ouverture Φ=1 mm (au lieude 5 mm), afin d’éviter toute perturbation des lignes de champ imposées par le porte échantillon àl’intérieur de l’optique de sortie.instrCPour évaluer l’importance de ces asymétries d’origine magnétiques, nous avons mesuré les asymétriespour un échantillon sans couche magnétique (membrane d’Au).Les asymétries résiduelles sont de l’ordre (ou légèrement inférieures) à 10 -4 , et il sembleaujourd’hui difficile de réduire davantage ces asymétries instrumentales.C3. Régimes de fonctionnement du transistor à vanne de spinL’objectif de cette section est de décrire les régimes de fonctionnement du transistor à vanne de spinen fonction de l’énergie d’injection E 0 . Nous avons défini plusieurs grandeurs adimensionnées pour lecaractériser : son gain (ou sa transmission T)la dépendance en spin du gain (ΔT)l’asymétrie de spin, qui peut être évaluée soit sur le courant base (A B ), soit sur le courant issudu collecteur (A C ).Dans cette section et la suivante, nous présenterons les résultats obtenus pour deux échantillonsoxydés. L’analyse pour les autres types de traitement de surface sera abordée au chapitre V.L’échantillon 1 a pour structure : Pd(2nm)/Fe(2.5nm)/Ox/GaAs.L’échantillon 2 a pour structure : Pd(3nm)/Fe(4nm)/Ox/GaAs.3.A. Principe de la mesure et procédure d’acquisitionLorsque l’énergie des électrons incidents est supérieure à l’énergie minimale d’injection dansl’échantillon, un courant d’intensité I 0 et de polarisation P 0 pénètre dans le filtre à spin. Selon desprocessus qui seront décrits en détail au chapitre V, une partie de ces électrons relaxent leur énergie etsont collectés dans la base : ils participent alors au courant I B . Le reste des électrons a conservé84