Plateforme Caractérisation
Caractérisation microstructurale
— Responsable : C. Carrétéro
Le laboratoire s’est doté de trois diffractomètres (D8-Discover de Bruker, Empyrean de Panalytical et SmartLab de Rigaku) afin de mener des caractérisations structurales avancées sur l’ensemble des matériaux et hétérostructures développés dans la plateforme croissance. Ces équipements permettent de déterminer la structure cristalline, de cartographier le réseau réciproque ou bien de mesurer les épaisseurs et rugosité de couches minces.
Exemple de caractérisations structurales de couches minces de BiFeO3 épitaxiées sur un substrat de DyScO3. Cartes du réseau réciproque permettant de déterminer les contraintes épitaxiales anisotropiques de ces couches minces de BiFeO3.
Thèse Pauline Dufour (2023).
Spectroscopie de photoélectrons
— Responsables : C. Carrétéro, F. Godel
Un spectromètre de photoélectrons munis de deux sources de rayons X (Al et Mg) et d’une source UV permet des études de caractérisations chimiques et électroniques de surfaces et interfaces. Il est connecté à un cluster de croissance comprenant trois réacteurs d’ablation laser et deux pulvérisations cathodiques. Des hétérostructures élaborées ex-situ peuvent être également caractérisées grâce à une valise de transfert compatible avec les palettes Omicron.
Exemple de caractérisation d’une hétérostructure hybride combinant un matériau ferromagnétique (Ni) et un matériau bidimensionnel van der Waals (WS2). Les mesures XPS aux seuils 2p du nickel montrent que la fine couche de WS2 permet de passiver la surface de nickel sans trace d’oxydation.
Thèse Victor Zatko (2022)
Caractérisation magnétique
— Responsables : R. Mattana, N. Reyren, D. Sanz Hernandez
Le laboratoire est équipé de deux magnétomètres (SQUID MPMS XL et AGFM) qui permettent des mesures d’aimantation en fonction de la température (de 5 K à 400 K) et du champ magnétique jusqu’à 5.5 Teslas. Trois bancs de mesures magnéto-optiques équipés de champ magnétique ont été développés pour l’imagerie de textures magnétiques.
Exemple de nucléation de skyrmions imagés par microscopie Kerr (MOKE) dans une hétérostructure Pt/Co/Al.
Thèse Yannis Sassi (2023).
Caractérisation transport électronique
— Responsables : B. Dlubak, V. Humbert, D. Marković, P. Seneor
L’étude des propriétés électroniques de dispositifs de spintronique, supraconducteurs, d’oxydes fonctionnels, ou neuromorphiques est au cœur des activités de recherche du laboratoire. Le laboratoire dispose d’un parc d’une vingtaine de bancs de (magnéto)-transport permettant des mesures de transport DC et RF (jusqu’à quelques centaines de gigahertz). Certains de ces équipements sont équipés de cryostats pour des mesures en température (de 30 mK à 400 K) et/ou permettent d’appliquer des champs magnétiques jusqu’à 9 Teslas.
