Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
SL-DRT-24-0283
Direction
DRT
Description du sujet de thèse
Domaine
Défis technologiques
Sujets de thèse
Intégration de nouveaux matériaux à fort couplage spin-orbite (tellurures de van der Waals) pour mémoires SOT-MRAM
Contrat
Thèse
Description de l'offre
Les nouveaux concepts offerts par la « spinorbitronique » permettent d’envisager une électronique plus frugale. En particulier, pour l’écriture d’une mémoire magnétique (MRAM), un nouveau concept de renversement d’aimantation par un couple de spin-orbite est en train d’émerger. Son principe permet de diminuer fortement l’énergie d’écriture de la mémoire et d’améliorer son endurance. Son fonctionnement repose sur la conversion d’un courant de charges dans un matériau à fort couplage spin-orbite en courant de spins qui est absorbé par la couche magnétique adjacente à renverser (et qui stocke l’information 0 ou 1). Plus l’efficacité de conversion charge-spin sera forte, plus le courant à appliquer pour renverser l’aimantation sera faible diminuant ainsi la consommation d’énergie.
L’objectif de ce projet de thèse est donc de maximiser cette conversion en développant et mettant en œuvre de nouveaux matériaux, les isolants topologiques 3D (TI). En effet, il a été démontré récemment que la conversion charge-spin était très forte dans ces matériaux grâce au fort couplage spin-orbite et à l’existence d’états de surface topologiques dans lesquels il est possible de produire une forte accumulation de spin grâce à un courant électrique. Dans ce cadre, le LETI s’intéresse à la croissance par pulvérisation cathodique de ce type de matériaux sur de grandes surfaces. Il s’agit plus précisément des tellurures de bismuth et d’antimoine (Bi2-x SbxTe3). En parallèle, SPINTEC est très impliqué dans l’étude du concept de couple de spin-orbite avec toute l’expertise pour le dépôt et le contrôle de couches ferromagnétiques et la mesure des couples de spin-orbite qui sont à l’origine du renversement d’aimantation. Le but de ce projet de thèse est donc de combiner le savoir-faire du LETI sur la croissance des TI et l’expertise de SPINTEC sur les matériaux ferromagnétiques et les couples de spin-orbite. Une thèse est actuellement en cours au LETI sur le développement des films de Bi2-x SbxTe3 sur des équipements industriels de croissance par sputtering. L’objectif du projet de thèse proposée est d’intégrer plusieurs compositions x de l’alliage Bi2-x SbxTe3 avec plusieurs matériaux ferromagnétiques FM (CoFeB, CoFe, Co, Fe) de façon à optimiser ces couples TI/FM et ainsi qualifier ces matériaux pour leur utilisation dans des MRAM.
Université / école doctorale
Ecole Doctorale de Physique de Grenoble (EdPHYS)
Université Grenoble Alpes
Localisation du sujet de thèse
Site
Grenoble
Critères candidat
Formation recommandée
Master 2 en physique de la matière condensée, ou nanophysique
Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024
Personne à contacter par le candidat
HYOT Bérangère berangere.hyot@cea.fr
CEA
DRT/DPFT/SMTP
17 rue des martyrs
38054 Grenoble cedex9
33 4 38 78 98 70
Tuteur / Responsable de thèse
MARTY Alain alain.marty@cea.fr
CEA
DRF/IRIG//SPINTEC
CEA/Grenoble, INAC/SPINTEC, 17 rue de Martyrs, 38054 Grenoble Cedex 09
0438783366
En savoir plus
https://www.spintec.fr/research/2d-spintronics/
https://www.leti-cea.fr/cea-tech/leti