Transport dépendant du spin et couplage d'échange : de la jonction tunnel au capteur magnétique intégré

In a first part, the crystalline and magnetic properties of X/IrMn and X/IrMn/Y multilayers (X,Y= Co and/or Py) are studied. The magnetic properties are explained by the use of micromagnetic models. The exchange coupling difference for both interfaces X/IrMn and IrMn/Y is independent of the microstructure and is shown to be only linked to the stacking order. It is evidenced that depositing an antiferromagnetic layer on a ferromagnetic layer is completely different than the opposite case. In a second part, the IrMn/Co bilayer is used as a detection layer in a magnetic tunnel junction to build up a magnetic field sensor. The sensor output signal is linear and reversible in a field range +/-50 Oe. A clever choice of the junction parameters allowed us to make a temperature independent sensor sensitivity. On this basis, a demonstrator using this magnetic field sensor was realized with its complete electronic processing.Dans une première partie, les propriétés cristallographiques et magnétiques de couches minces X/IrMn et X/IrMn/Y (X,Y= Co et/ou Py) sont présentées. Le magnétisme est expliqué à l'aide de modèles micromagnétiques. La différence de couplage d'échange aux interfaces X/IrMn et IrMn/Y est indépendante de la microstructure et uniquement liée à l'ordre d'empilement des couches. Il est démontré que déposer une couche antiferromagnétique sur une couche ferromagnétique est totalement différent d'un point de vue magnétique de l'opération inverse. Dans une seconde partie, la bicouche IrMn/Co est utilisée comme couche de détection dans une jonction tunnel magnétique pour réaliser un capteur de champ magnétique linéaire et réversible dans la gamme –50 et 50 Oe. Un choix judicieux des paramètres de la jonction tunnel a permis de rendre la sensibilité du capteur indépendante de la température. Sur cette base, un démonstrateur de capteur magnétique avec son électronique de traitement est réalisé