Naslov
Influence de la stoechiométrie en oxygene sur les propriétés magnétiques et de transport de l’ oxyde ferrimagnétique et semiconducteur Fe_1.5Ti_0.5O_(3-delta)
(The influence of the oxygen stoechiometry on the magnetic and transport properties of ferrimagnetic oxide and semiconductor Fe_1.5Ti_0.5O_(3-delta))

Autori
Ndilimabaka, Hervé ; Dumont, Yves ; Popova, Elena ; Bibes, Manuel ; Basletić, Mario ; Bouzehouane, Karim ; Godlewski, Marek ; Warot-Fonrose, B. ; Siejka, J. ; Keller, Niels ;

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Radovi u zbornicima skupova, cjeloviti rad (in extenso), znanstveni

Izvornik
12eme Colloque Louis Néel - Couches minces et Nanostructures Magnétiques / - La Grande Motte, 2008

Skup
12eme Colloque Louis Néel - Couches minces et Nanostructures Magnétiques

Mjesto i datum
La Grande-Motte, Francuska, 01.10.2008. - 03.10.2008

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

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Ključne riječi
oxides ferrimagnétiques dilués; propriétés magnétiques et de transport
(diluted ferimagnetic oxydes; magnetic and transport properties)

Sažetak
Les oxydes de métaux de transition montrent aujourd&#8217; hui un potentiel applicatif grandissant en spintronique, aussi bien en transport tunnel qu&#8217; en transport diffusif. Sur ce dernier volet, une alternative aux semi-conducteurs magnétiques dilués consiste a conférer des propriétés semi-conductrices dans des matériaux présentant au préalable des propriétés magnétiques. C&#8217; est dans cette optique que nous avons étudié la solution solide de l'ilménite (FeTiO_3) et de l'hématite (alpha-Fe_2O_3). Si des études antérieures ont montré que la solution Fe_(2-x)Ti_xO_(3-delta) pouvait etre magnétique et/ou semiconductrice en fonction de l'état de valence du fer (Fe2+/Fe3+) l'originalité de notre approche tient dans le pilotage de ces propriétés par l&#8217; écart a la stoechiométrie en oxygene(delta). Les études sont menées sur films minces de Fe_(2-x)Ti_xO_(3-delta) épitaxiés sur Al_2O_3 par le dépot par laser pulsé. Nous présentons ici les résultats sur la composition x= 0.5 en fonction de la pression d&#8217; oxygene. Les résultats des mesures d&#8217; aimantation prouvent que le syst&egrave ; me est ferrimagnétique a température ambiante ; l&#8217; aimantation a saturation, la rémanence et le champ coercitif diminuant quand la pression d&#8217; oxygene décroit. Cette tendance est compatible avec un mécanisme de super-échange. Les mesures d&#8217; effet Faraday en configuration polaire prouvent que la température de Curie pour Fe_1.5Ti_0.5O_(3-delta) en fonction de la pression d&#8217; oxygene reste supérieure &agrave ; 450K. A l&#8217; état stoechiométrique Fe_1.5Ti_0.5O_(3-delta) est un mauvais conducteur. La conduction se fait par sauts. Les valeurs mesurées permettent d&#8217; envisager une transition isolant/semiconducteur a mesure que delta croit. Mais l&#8217; évolution de conductivité ne permet pas de discriminer entre processus de sauts entre plus proches voisins et processus de sauts a distance variable. Le &#8220; gap&#8221; optique est déterminé a partir du coefficient d&#8217; absorption, qui présente une dépendance linéaire en fonction de 1&#8217; énergie du photon incident, caractéristique d&#8217; un semi-conducteur a gap direct. Fe_1.5Ti_0.5O_(3-delta) est donc un semiconducteur ferrimagnétique a la température ambiante. Mais pour les tres faibles valeurs de pression (<10^3 mTorr), un nouveau phénomene magnétique apparait alors que le super-échange tend a devenir tres faible : c&#8217; est une nouvelle transition magnétique de type &#8221; cluster glass &#8220; ou &#8220; spin-glass&#8221; au dessous de 110K. On observe de la magnétorésistance a des températures inférieures a 110 K. Cet effet serait-il la signature d&#8217; un mécanisme de type double-échange Fe2+-O-Fe3+ commençant a apparaître a forte valeurs de delta, quand le super-échange a été affaibli et la densité de porteurs devient importante (n = 10^18 cm^(-3) a la température ambiante) comme dans les manganites isolantes?

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