Effet tunnel dépendant du spin : Des simples aux doubles ... - LPM

Elaboration de jonctions tunnel
dépendances en température prononcées pour les jonctions trop oxydées (la résistance peut
ainsi gagner plusieurs ordres de grandeur quand la température diminue).
Le temps d'oxydation influence bien sûr aussi la magnétorésistance (fig. 9.b). Quand le
temps d'oxydation augmente, le cobalt s'oxyde et la magnétorésistance diminue. Cette
diminution est bien plus importante à température ambiante. En effet, à température ambiante
les oxydes de cobalt sont paramagnétiques et diffusent donc les spins. La polarisation de
l'électrode est ainsi réduite voire annulée. A basse température, l'ordre magnétique est rétabli
(le CoO est antiferromagnétique avec une température de Néel de l'ordre de l'ambiante, le
Co3O4 est ferrimagnétique avec une température de Néel de l'ordre de 40 K). La diffusion des
spins est alors moins intense et la magnétorésistance diminue moins vite avec le temps
d'oxydation. Le couplage ferromagnétique et les effets d'électrodes ne permettent pas de
mesurer la magnétorésistance réelle lorsque tout l'aluminium n'est pas oxydé.
On peut mieux observer l'effet d'une couche d'aluminium non oxydée, en faisant varier
l'épaisseur d'aluminium [MOO 97] à temps d'oxydation constant (fig. 11). La magnétorésistance
chute alors avec l'épaisseur d'aluminium non oxydée. Les études de polarisation ont déjà
montré que la présence de 0,6 nm d'Au à la surface d'une électrode de fer réduisait sa polarisation
de 40 à 3% [MOO 89] . L'effet tunnel n'étant sensible qu'aux premières couches atomiques
près de la barrière [WOL 85, MES 84] , la magnétorésistance est rapidement supprimée par une
couche intercalaire non magnétique. On note toutefois la présence d'un plateau assez large
dans lequel la magnétorésistance ne varie pas beaucoup avec l'épaisseur d'aluminium.
Fig. 11 : Evolution de la magnétorésistance en fonction de l'épaisseur
d'aluminium pour un même temps d'oxydation à 77 et 300K. En (a),
pour une électrode supérieure de FeNi, en (b), pour une électrode supérieure
de CoFe. Les valeurs de magnétorésistance sont normalisées
par rapport à l'état antiparallèle (d'après [MOO 97]).
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