Transport électronique dans des nanofils et des nanocontacts élaborés par voie électrochimique

Le transport électronique à travers des objets magnétiques de plus en plus petits est l'un des enjeux de la recherche actuelle. A la croisée du magnétisme et de l'électronique, la Spintronique a connu un développement considérable avec la mise en évidence d'effets de magnétorésistance géants dans les multicouches ferromagnétiques en 1988 (GMR), puis dans les nanocontacts en 1999 (BMR). Dans ce contexte, nous avons exploré les propriétés de transport de nanostructures obtenues par électrodéposition. Cette technique de dépôt permet de synthétiser des nanofils à l'intérieur de milieux nanoporeux ; mais elle apparaît aussi intéressante pour l'élaboration de nanocontacts, en contrôlant l'ouverture ou la fermeture d'un gap entre deux électrodes. Deux types d'objets magnétiques électrodéposés ont été étudiés : les nanofils multicouches Co/Cu et les nanocontacts de Ni. Les conditions de synthèse des nanofils Co/Cu ont été ajustées pour pouvoir contrôler les propriétés magnétiques des couches de cobalt. Nous avons montré que les couches de Co contenant une faible proportion de Cu peuvent croître dans la phase hcp et présenter une anisotropie magnéto-cristalline (MC) dont l'orientation peut être modifiée par le pH de l'électrolyte. En combinant électrodéposition et lithographie électronique, des mesures de GMR en configuration 4-contacts ont été réalisées sur des petits segments de nanofils Co/Cu. Des inhomogénéités magnétiques le long d'un même fil ont été mises en évidence et l'influence de l'anisotropie MC sur la configuration de l'aimantation a été étudiée à l'aide de simulations micro-magnétiques. Ceci nous a permis de mieux comprendre la corrélation entre les propriétés magnétiques et la GMR dans les nanofils électrodéposés. Enfin, une stratégie a été définie pour élaborer des nanocontacts de Ni par électrodéposition à l'aide des membranes nanoporeuses. Les nanofils sont utilisés comme électrodes de contact avec une piste métallique présente sur la surface de la membrane. En contrôlant le potentiel électrochimique en solution, nous avons pu observer des sauts de conductance pendant la dissolution d'un nanocontact en solution, lorsque celui-ci devient de taille atomique. Les mesures de magnéto-transport présentent une grande variété d'effets attribués à des mouvements d'origine mécanique, conduisant à des changements au niveau de la géométrie et de la taille du contact, et donc à une variation de sa résistance. Aucun effet de BMR n'a pu être identifié.Doctorat en sciences appliquées (FSA 3)--UCL, 200