Laboratoire de Physique et Chimie de Nano-Objets
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Stages
Spintronique dans un Nano-objet semiconducteur unique
Différentes techniques de croissance basées sur l’épitaxie par jet moléculaire ou la chimie douce permettent l’élaboration d’objets semi-conducteurs de taille nanométrique (de quelque milliers atomes) dans des matrices solides. Grâce au confinement 3D, les niveaux d’énergie d’un électron confiné dans un nano-cristal semiconducteur appelé boite quantique (BQ) sont discrets comme dans un atome. En pratique, on peut aujourd’hui caractériser et manipuler l’état quantique d’un porteur confiné dans une seule BQ dans des expériences de spectroscopie optique et on particulier de son spin (...)
« Spectroscopie optique ultra-rapide de spin dans des nanostructures semiconductrices grand-gap »
Après avoir longtemps présenté un intérêt essentiellement fondamental, l’étude des propriétés de spin des porteurs dans les matériaux semi-conducteurs est maintenant au coeur d’une discipline en plein essor : la SPINTRONIQUE ou Electronique de spin. Représentant un degré de liberté indépendant de la charge électrique, le spin des porteurs pourrait être utilisé comme vecteur d’information à la fois dans des nouveaux composants en magnéto-électronique ainsi que dans le cadre du traitement de l’information quantique. En combinant les avantages des semi-conducteurs (ingénierie de structure de bande, contrôle de la concentration de porteurs, technologie de fabrication) avec les découvertes récentes en magnéto-électronique (GMR, MRAM), de nouveaux dispositifs basés sur le contrôle de spin des électrons devraient voir le jour (...)
Réalisation et études électriques de composants mémoires MOS basés sur un dépôt localisé de nanoparticules d’or
Les nanoparticules en solution colloïdale suscitent un vif intérêt dans la communauté scientifique car elles constituent des briques élémentaires très prometteuses pour réaliser des nanodispositifs fonctionnels originaux. Le développement récent de nouveaux procédés de dépôt de ces nano-objets (dépôt convectif, nanoxérographie et diélectrophorèse…) couplés à des techniques innovantes d’adressage électrique sans dénaturation de leurs propriétés (lithographie STENCIL, FIB…) rendent possibles l’émergence de ces dispositifs. Afin de s’assurer un adressage performant et des caractéristiques reproductibles, les difficultés actuelles résident à la fois dans le contrôle du nombre de nanoparticules, de leur dispersion en taille, de leur densité mais aussi de leur environnement. Pour cela, il s’agit donc de choisir et contrôler au mieux tous les paramètres d’élaboration et de dépôt des nano-objets afin de les enfouir dans l‘oxyde d’un transistor MOS et ainsi développer un dispositif permettent d’envisager des applications « grand public »(...)
Croissance et propriétés de transport de nanofils d’or
Les synthèses de particules métalliques par réduction en phase liquide permettent dans certaines conditions la formation de fils métalliques. Ces fils sont recherchés pour leurs propriétés physiques particulières (magnétique ou optique) et pourraient être utilisés comme nano-contacts dans des dispositifs électroniques ultimes. Pour le chimiste, trouver les conditions de croissance unidimensionnelle d’un métal est particulièrement intéressant car cela demande généralement de mettre en oeuvre une chimie originale : maîtriser les vitesses de nucléation et de croissance des particules ou utiliser des milieux complexes comme des phases liquides structurées pour une croissance anisotrope (...)
Injection/détection de spin par voies électrique et optique dans des hétérostructures hybrides Ferromagnétique/Semiconducteur
L’utilisation du spin électronique comme un degré de liberté susceptible de porter l’information a connu un grand succès dans le domaine des métaux magnétiques avec les découvertes de la GMR et de la TMR (Magnétorésistance géante [1] et Tunnel), donnant naissance à un nouveau domaine appelé spintronique ou électronique de spin. Depuis une dizaine d’années, d’intenses recherches sont menées aux Etats-Unis (IBM (San Jose) [2], Naval Research Lab (Washington)..), en Allemagne (Université de Würzburg..) et au Japon en vue de la mise au point de dispositifs semi-conducteurs basés sur l’électronique de spin (...)
