thesis

Interface Mn/InSb (001) : structure atomique, électronique et magnétique

Defense date:

Jan. 1, 2005

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Institution:

Cergy-Pontoise

Disciplines:

Physics

Authors:

Directors:

Abstract EN:

The Diluted Magnetic Semiconductors (DMS) constitute the general topic of my research. By adding a magnetic element to a semiconductor, one can obtain very interesting properties and create a new class of materials. The low solubility of magnetic elements (such as Mn) in III-V semiconductors is a major obstacle to obtain this type of system. In this thesis I present studies on the deposition of Mn on InSb(001) substrates kept at various temperatures. The results collected from photoemission, surface EXAFS, LEED, RHEED and Auger spectroscopy confirm Mn diffusion into the substrate depending on the deposition temperature. The formation of an alloy close to MnSb seems more favourable. However, a small amount of the DMS In1-xMnxSb could coexist with MnSb, especially at low Mn coverage ( 1 ML). Moreover, some Mn atoms substitute antimony in the first shell of nearest neighbours composed by Sb. Magnetic circular dichroism studies allowed us to measure the mean magnetic moment per Mn atom in our samples.

Abstract FR:

Les semi-conducteurs magnétiques dilués (DMS) constituent le thème général de mon travail de recherche. En effet, en ajoutant un élément magnétique dans un semi-conducteur, on peut obtenir des propriétés très intéressantes et construire une nouvelle classe de semi-conducteurs. La faible solubilité des éléments magnétiques (comme le Mn) dans les semi-conducteurs III-V est un obstacle majeur pour la fabrication de ce type de système. J'ai présenté dans cette thèse une étude faite sur le dépôt du Mn sur des surfaces InSb(001) maintenues à différentes températures. Les résultats obtenus en photoémission, EXAFS de surface, diffraction d'électrons lents et rapides et en spectroscopie Auger confirment tous la diffusion du Mn en fonction de la température du substrat. La formation d'un composé proche de MnSb semble plus favorable même si une faible proportion du DMS In1-xMnxSb subsiste avec MnSb à faible dépôt (1mc). De plus, quelques atomes Mn substituent aux atomes Sb de la couche des premiers proches voisins. Le dichroïsme circulaire magnétique nous a permis de mesurer le moment magnétique moyen par atome Mn dans nos échantillons.