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Calcul des propriétés électroniques pour la spinorbitronique et l’électronique

Participants :

Ecole polytechnique : Henri-Jean Drouhin, Tibor Fördös, To Duy-Quang, Viatcheslav I. Safarov, Guy Fishman (Ecole polytechnique et C2N)
UMφ : Henri Jaffrès, Dang Thi-Huong
Institut de Physique, VAST, Hanoi : Nguyen Thi Lam Hoai

Effet tunnel Hall anormal, anisotropies optiques et spin laser, oxydes

 

Nous étudions théoriquement et expérimentalement, les structures associant interaction d’échange et interaction spin-orbite. Nous avons en particulier prédit un effet Hall tunnel anormal conduisant à une asymétrie « universelle » de transmission qui résulte de propriétés de chiralité [T. Huong Dang, H. Jaffrès, T. L. Hoai Nguyen, and H.-J. Drouhin, Giant forward scattering asymmetry at spin-orbit- and exchange-split interfaces, Phys. Rev. B 92, 060403(R) (2015)]. D’autres travaux concernent les spin-lasers (spin VECSELs), la génération de THz à partir de dispositifs spintroniques et l’étude de nouveaux matériaux semi-conducteurs. Ces travaux sont effectués dans le cadre de plusieurs collaborations, en particulier avec l’UMR CNRS-Thales, l’Institut de Physique d’Hanoi (VAST), l’Institut Ioffe (Saint-Petersbourg) et l’Université d’Ostrava.

Asymétrie "universelle" de transmission dans la bande de conduction d’une marche d’échange pour des aimantations antiparallèles en fonction de l’énergie longitudinale réduite, calculée pour différentes valeurs de l’angle d’incidence. Les courbes continues résultent d’un calcul analytique alors que les symboles (de même que les cartes) ont été obtenus dans des modèles numériques k.p 2x2 et 14x14.

 

[1] E. V. Sandana, J. R. David, F. H. Teherani, P. Bove, M. Troyon, A. Largeteau, G. Demazeau, P. S. Colin, G. Orsal, H.-J. Drouhin, A. Ougazzaden, M. Razeghi, Growth of "moth-eye" ZnO nanostructures on Si(111), c-Al2O3, ZnO and steel substrates by pulsed laser deposition. Physica Status Solidi C, 10(10)  (2013) 1317-1321.

[2] T. H. Dang, H. Jaffrès, T. L. H. Nguyen, H.-J. Drouhin, Giant forward-scattering asymmetry and anomalous tunnel Hall effect at spin-orbit-split and exchange-split interfaces. Physical Review B, 92  (2015) 060403.

[3] D. J. Rogers, E. V. Sandana, S. Gautier, T. Moudakir, M. Abid, A. Ougazzaden, F.H. Teherani, P. Bove, M. Molinari, M. Troyon, M. Peres, M.J. Soares, A.J. Neves, T. Monteiro, Core-shell GaN-ZnO moth-eye nanostructure arrays grown on a-SiO2/Si (111) as a basis for improved InGaN-based photovoltaics and LEDs. Photonics and Nanostructures-Fundamentals and Applications, 15  (2015) 53-58.

[4] B. Madon, J.-E. Wegrowe, H.-J. Drouhin, X. Liu, J. Furdyna, G.A. Khodaparast, Influence of the carrier mobility distribution on the Hall and the Nernst effect measurements in n-type InSb. Journal of Applied Physics, 119(2)  (2016) 025701.

[5] T. Fördös, H. Jaffrès, K. Postava, M. Seghilani, A. Garnache, J. Pistora, H.-J. Drouhin, Eigenmodes of spin vertical-cavity surface-emitting lasers with local linear birefringence and gain dichroism. Physical Review A, 96  (2017) 043828.

[6] T. H. Dang, D.-Q. To, E. Erina, T. L .H. Nguyen, V. I. Safarov, H. Jaffrès, H.-J. Drouhin, Theory of the anomalous tunnel Hall effect at ferromagnet-semiconductor junction. Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 459, (2018) 37.