Spécialité de M2 : Concepts Fondamentaux de la Physique Ecole Doctorale de Physique de la Région Parisienne (ED107) PROPOSITION DE SUJET DE STAGE DE M2 ET/OU DE THESE (Attention: ne pas dépasser une page) Nom Laboratoire : Laboratoire de Physique des Solides - IRAMIS / SPEC Code d'identification CNRS : UMR 8502 Nom du ou des responsables du stage ou thèse : Mougin Alexandra – Michel Viret e-mail : [email protected] - [email protected] téléphone : 0169156064 - 0169087217 page web: http://www.lps.u-psud.fr/ - http://iramis.cea.fr/spec/ Lieu du stage: LPS- Orsay -CEA-Saclay Stage uniquement : NON Thèse uniquement: NON Stage pouvant déboucher sur une thèse : OUI Financement proposé NON si oui, type de financement : Couplage avec un composé multiferroïque BiFeO3: contrôle sous champ électrique Les composés multiferroïques sont des matériaux qui présentent au moins deux des propriétés suivantes : ferroélasticité, ferroélectricité et ordre magnétique. A température ambiante, le composé multiferroique BiFeO3 (BFO) est d'une part ferroélectrique et d'autre part présente un ordre magnétique antiferromagnétique. L’atout intrinsèque des multiferroïques repose sur l’existence d’un couplage dit magnéto-électrique entre les deux ordres électrique et magnétique: la polarisation électrique influence l'ordre antiferromagnétique, et réciproquement. En principe, des mémoires incluant des multiferroiques auraient 4 états: 2 états de polarisation et 2 états d'aimantation. Ce concept reste difficile à mettre en œuvre car pour la plupart, les matériaux multiferroiques ne présentent pas, ou peu, d’aimantation. Pour suppléer à l’absence d’aimantation manipulable et en sus du couplage magnéto-électrique intrinsèque, une approche consiste à exploiter le couplage d'échange qui se développe à l'interface entre une couche d'un ferromagnétique usuel (FM) et l'ordre antiferromagnétique (AFM) du composé multiferroique. Ces hétérostructures ferromagnétique/multiferroïque permettent d’envisager des mémoires ferromagnétiques à deux états, modifiables par l'application d’un champ électrique, moins consommateur en énergie et plus local qu'un champ magnétique. Cette approche pourrait également constituer une alternative à l’écriture de mémoires magnétiques par transfert de spin. Nous avons montré que, déposée sur un cristal de BFO, une couche ferromagnétique acquiert une anisotropie facile selon le vecteur de propagation de l’arrangement cycloïdal des moments antiferromagnétiques du BFO. Cette anisotropie trouve son origine dans le couplage magnétique direct avec les spins inclinés qui forment la cycloïde. Par ailleurs, nous avons montré que les renversements de la polarisation électrique induits sous champ électrique induisent des rotations de la direction d’anisotropie de la couche ferromagnétique, via le couplage magnéto-électrique qui relie directement les spins antiferromagnétiques à la polarisation locale dans BFO. L’objectif de ce stage est la manipulation contrôlée de l’aimantation du ferromagnétique par un champ électrique. Nous proposons d’apposer des micro-électrodes sur les cristaux afin de contrôler le renversement de la polarisation électrique dans les 3 dimensions d’espace. De manière corollaire, le renversement réversible de l’aimantation doit être obtenu dans une nanostructure magnétique ad-hoc. Avec les mêmes types de structures, nous étudierons la photo-conductance électrique d’une paroi de domaine ferroélectrique en fonction de son type (71°, 109° ou 180°). Ces expériences constitueront une première dans un domaine de recherche très actif. Indiquez le ou les parcours (ex DEA) qui vous semblent les plus adaptés au sujet : Physique de la matière condensée : OUI Physique des Liquides OUI Physique Quantique: OUI Physique Théorique OUI