Abstract EN:

Dans cette étude, des substrats 6H-SiC (0001) de type-n ont été implantés avec trois concentrations de Mn' : 5 x 10¹⁵ Mn/cm² (teneur en Mn : 0,7%), 1 x 10¹⁶ (~ 2%), et 5 x 10¹⁶ cm² (7 %) à une énergie d'implantation de 80 keV et pour une température de substrat de 365° C. Les échantillons ont été caractérisés par spectroscopie de rétrodiffusion de Rutherford, diffraction des rayons-X à haute résolution, spectroscopie micro-Raman et magnétométrie SQUID. L’objectif est d’étudier l’effet des défauts induits par l'implantation et de déduire une corrélation avec les propriétés magnétiques. Les résultats obtenus à partir des résultats de RBS/C montrent que 41% des Mn occupent les sites de substitution pour la plus faible concentration, 63% pour la concentration intermédiaire, alors qu’une structure amorphe apparaît pour la dose la plus élevée. Les cycles d'hystérésis présentent des formes typiques d’une réponse ferromagnétique. Le moment magnétique maximal a été obtenu pour la concentration 1×10¹⁶ Mn/cm² à laquelle le taux de Mn en site de substitution est maximal. Les résultats expérimentaux ont été confrontés aux résultats des calculs ab initio. Différentes configurations de sites Mn et types d'occupation ont été pris en compte. Les calculs ont montré qu'un atome de Mn substitué sur le site d’un atome de Si possède un moment magnétique supérieur à celui d’un atome Mn sur un site C. Un modèle est introduit pour expliquer la dépendance de la structure magnétique au type d'occupation des sites. Les propriétés magnétiques de paires d’atomes Mn couplés, type ferromagnétique (FM) et antiferromagnétique (AFM), avec et sans sites voisins vacants, ont également été explorées.