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Ndiaye , Waly , 1978-

Etude par photoémission résolue en angle et en spin de Mn5Ge3/Ge(111) en couches minces , Waly Ndiaye ; sous la direction de Christine Richter

Thèse soutenue en co-tutelle

Titre provenant de l'écran-titre

Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)

Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de Physique des Matériaux et des Surfaces (Cergy-Pontoise, Val d'Oise) (Laboratoire)

Autre(s) contribution(s) : Jean-Michel Mariot (Président du jury) ; Karol Hricovini (Membre(s) du jury) ; Christine Boeglin, Francine Solal (Rapporteur(s))

Thèse de doctorat Physique - Cergy Cergy-Pontoise 2013

Thèse de doctorat Physique - Cergy Université Cheikh Anta Diop de Dakar 2013

Mn5Ge3 suscite de l'intérêt pour des applications dans le domaine de l'électronique de spin car il a une température de Curie élevée ( 300 K) et il peut croître épitaxialement sur des substrats Ge(111) permettant ainsi d'injecter directement dans le semi-conducteur Ge un courant polarisé en spin.Nous avons étudié par photoémission résolue en angle et en spin (ARPES, SARPES), utilisant le rayonnement synchrotron, des films minces de Mn5Ge3(001), obtenus par croissance sur la surface reconstruites Ge(111)-c(2x8).Les résultats ARPES, obtenus dans les plans GALM et GAHK, sont en accord avec des simulations faites sur la base de calculs de structure de bandes faisant appel à la théorie de la fonctionnelle de la densité.Les mesures SARPES faites en plusieurs points du plan GALM sont aussi bien reproduites par ces simulations.D'une façon globale, nos résultats apportent une validation remarquable de la description des propriétés électroniques de Mn5Ge3 par le modèle de bandes. Seule l'intensité spectrale au niveau de Fermi n'est pas bien expliquée par la simulation. Cette différence est attribuée à la nature tridimensionnelle de l'échantillon et à des effets de corrélation.

Mn5Ge3 attracts strong interest for spintronics applications because it has a high Curie-temperature ( 300 K) and it can be grown epitaxially on Ge(111) substrates, permitting direct injection of a spin-polarized current into the Ge semiconductor.Mn5Ge3(001) thin films grown on Ge(111)-c(2x8) reconstructed surface were studied by angle- and spin- resolved photoemission (ARPES, SARPES) using synchrotron radiation. ARPES results, obtained in the GALM and GAHK planes, are in agreement with simulations done with the help of band structure calculations based on the density functional theory, taking into account lifetime broadening and broadening caused by correlation effects.SARPES measurements done at several k-points of the GALM plane are also well acounted for by these simulations.Overall our results provide a remarkable validation of the band structure model for a proper description of the electronic properties of Mn5Ge3. Only the spectral intensity at the Fermi level is not well explained by the simulation. This departure is attributed to the 3D nature of the sample and to correlation effects.

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(Accès au texte intégral) http://www.theses.fr/2013CERG0640/document

http://biblioweb.u-cergy.fr/theses/2013CERG0640.pdf

http://www.theses.fr/2013CERG0640/abes

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