(H/F) Doctorant(e) pour le contrôle électrique et par gradient de courant du couple orbital utilisant d

Sujet de thèse :
L'utilisation de la polarisation orbitale et des couples orbitaux (OT) offre une perspective claire pour améliorer l'efficacité opérationnelle des dispositifs spintroniques. En effet, contrairement à la polarisation de spin, la génération d'une polarisation orbitale hors équilibre ne nécessite pas l'intervention d'un couplage spin-orbite en tant que perturbation pour être mise en œuvre. Grâce aux OT, on peut d'ores et déjà s'attendre à une forte réduction des courants critiques nécessaires à la commutation de magnétisation dans les dispositifs concernés.
- Dans le cadre de ce projet, le.la doctorant(e) aura tout d'abord pour mission de réaliser la conception et la fabrication (croissance et lithographie UV) des empilements métalliques à base d'éléments légers favorisant la polarisation orbitale requise, et également de
- démontrer l'amélioration du rendement ou du facteur de mérite de ces empilements en matière d'efficacité de couples.
- De plus, (ii) en utilisant et en combinant diverses techniques et méthodes expérimentales disponibles au laboratoire parmi lesquelles les méthodes de seconde harmonique et l'excitation optique ultra-rapide (THz-TDS), le.la doctorant(e) aura pour mission d'évaluer la génération et la propagation de la contribution orbitale ainsi que les courants orbitaux et les rendements de couple correspondants (angle de Hall orbital, longueur de Rashba-Edelstein orbitale, longueur de décohérence) dans ces multicouches et à leurs interfaces.
- Le.la doctorant(e) aura pour mission de concevoir des éléments de mémoire magnétique de 200 nm ou moins fabriqués par lithographie e-beam, afin de réaliser la validation de principe d'une opération d'écriture à faible énergie utilisant l'OT.
- La troisième partie (iii) de la tâche expérimentale consistera à introduire et à démontrer un contrôle par tension de grille de la commutation de magnétisation pilotée par l'OT.
- L'analyse des données pourra s'accompagner du développement de théories, de modèles et de simulations numériques avancées, ainsi que, éventuellement, de résultats déduits de la théorie des fonctions de Densité (DFT).
Contexte :
Thèse (PhD) MSCA "ORBIS" dans lequel le PhD sera recruté au laboratoire dans le cadre d'un consortium européen impliquant 16 laboratoires académiques et 8 partenaires industriels dans le domaine de l'orbitronique.
ORBIS a ainsi pour objectif de créer un réseau européen d'experts proposant une formation exigeante et à la pointe de la technologie à seize doctorants dans le domaine de l'orbitronique fondamentale et appliquée.
Notre laboratoire, Laboratoire Albert Fert, CNRS, Thales, Université Paris-Saclay aura pour mission de mettre en évidence des phénomènes physiques nouveaux concernant la génération et le contrôle électrique de la polarisation orbitale dans les dispositifs spintroniques d'une nouvelle génération.