Calcul des propriétés de transport de spin

Abstract

Nous avons étudié les oscillations de couplage d’échange inter couches et les propriétés de transport pour une série de multicouches métalliques. Le premier système étant à base d’osmium comme séparateur entre couches ferromagnétiques et le deuxième étant le chrome. Tous les calculs sont basés sur la nature physique de la couche séparatrice, la composition chimique, la structure cristalline et surtout l’épaisseur. Les techniques de calcul que nous avons utilisé sont considérés comme très performante et auto consistante. Pour le calcul du cas de la couche séparatrice d’Os nous avons utilisé la fonction de Green de surface dans la base TBLMTO en utilisant l’approximation de la sphère atomique pour décrire les propriétés fondamentales de nos supercellules. Pour le cas des couches magnétiques sous forme d’alliages nous avons utilisé l’approximation du potentiel cohérent (CPA). Le pic le plus répondu expérimentalement pour les couches couplées antiferromagnétiquement, avec (Fe, Co et FeCo) comme couche magnétique, était pour une épaisseur de 9-10Å d’osmium qui correspondait à nos résultats de calcul. Pour le FePt/Os/FePt, nous avons attribué le pic du couplage observée expérimentalement pour une couche atomique d’osmium au cas de notre calcul pour une couche magnétique désordonnée FePt couplée antiferromagnétiquement à l’autre couche magnétique avec la couche séparatrice de 1ML. Si nous introduisons la rugosité de la surface nous avons remarqué que le pic sera décalé vers une épaisseur de 1.5ML. Nous avons ajusté les résultats de nos calculs avec une fonction RKKY au troisième ordre pour obtenir quantitativement les périodes des oscillations et vii leurs intensités. Dans le cas du Co/Os/Os nous avons trouvé que les périodes sont dominés par la valeur 4ML qui n’a pas été observé expérimentalement et la valeur 7ML qui a été observé expérimentalement. Malheureusement, le manque des résultats expérimentaux dans la bibliographie pour les périodes d’oscillations dans les systèmes FeCo/Os/FeCo, Fe/Os/Fe et FePt/Os/FePt nous a pas permis de comparer avec nos résultats de calcul. Par contre, les résultats par d’autres méthodes de calcul sont valables et sont en bon accord avec les notre. Nous avons trouvé que le facteur prédominant et contrôlant les propriétés de transport magnétique pour le cas de la couche séparatrice d’osmium est la diffusion inter-bandes. Nous avons trouvé un rapport de GMR de 180% pour une couche magnétique ordonnée de FePt et de 15% pour une couche désordonnée de FePt dans une structure tricouches de FePt/Os/FePt. viii