Dernière mise à jour : 24-09-2017

3 sujets INAC/SPINTEC

• Electronique et microélectronique - Optoélectronique

• Matériaux et applications

• Physique du solide, surfaces et interfaces

 

La spintronique pour des nouveaux concepts de récepteurs réveils des réseaux de capteurs sans fil

SL-DRF-17-0412

Domaine de recherche : Electronique et microélectronique - Optoélectronique
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Dominique MORCHE

Ursula EBELS

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Dominique MORCHE

CEA - DRT/DACLE//LAIR

33 4 38785403

Directeur de thèse :

Ursula EBELS

CEA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 53 44

Page perso : www.spintec.fr

Voir aussi : fp7-mosaic.eu

Les réseaux de capteurs sans fils (Wireless sensor networks WSN) commencent à changer notre vie quotidienne sur de nombreux aspects, par exemple en améliorant notre sécurité ou en réduisant notre empreinte énergétique. Le développement de solutions de capteurs communicants autonomes, adaptables et à forte efficacité énergétique fait l’objet d’intenses recherches. Ce sont les modules de communication entre nœuds (RxTx transceiver) qui sont les plus gourmands en énergie. Une manière de réduire la consommation énergétique est de les réveiller, autrement dit de les alimenter uniquement au moment où ils sont sollicités. On utilise alors un récepteur de réveil, qui à son tour doit être ultra-basse consommation et qui doit être immune contre les signaux parasites (réveil non-intentionné). Pour cela les dispositifs spintroniques proposent une solution robuste et simple. En effet les études récentes montrent que ces dispositifs spintroniques peuvent servir de convertisseurs rf-DC en agissant comme des démodulateurs passifs sélectifs en fréquence possédant une grande sensibilité à faible puissance.

La thèse propose de démontrer de tels récepteurs de réveil spintronique dans la gamme de 0.1-1GHz. Les tâches sont les suivantes :

- optimisation de la réponse du dispositif spintronique (signal de sortie, bande passante, temps de réponse) par variation de l’empilement magnétique

- développement de circuits équivalent du dispositif spintronique

- conception d’une architecture du récepteur réveil

- développement et test du récepteur réveil avec les dispositifs spintroniques.

Ceci est une thèse multidisciplinaire qui s’appuie sur l’expertise de deux laboratoires CEA : INAC/Spintec pour la réalisation des dispositifs spintronique et la caractérisation et la compréhension de leurs propriétés microondes et LETI/DACLE pour la conception des WSN actifs. Le travail sera réalisé en collaboration avec le CNRS/THALES (laboratoire spintronique), qui seront partenaires d’un projet soumit en Octobre 2016 pour financement par l’ANR.

Mémoires à double jonction tunnel magnétique pour l’industrie automobile

SL-DRF-17-0488

Domaine de recherche : Matériaux et applications
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Etienne NOWAK

Ricardo SOUSA

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Etienne NOWAK

CEA - DRT/DCOS//LCM

04 38 78 09 88

Directeur de thèse :

Ricardo SOUSA

CEA - DRF/INAC/SPINTEC/SPINTEC

0438784895

Labo : www.spintec.fr

L'industrie de la microélectronique s'intéresse de plus en plus à un nouveau type de mémoire non volatile magnétique appelée STT-MRAM. Dans ces mémoires, les éléments de stockage sont des jonctions tunnel magnétiques qui sont constituées de deux couches ferromagnétiques séparées par une fine barrière d'oxyde tunnel (MgO). Elles sont sur le point d'être introduites dans les produits pour l'électronique grand public. Il est envisagé qu'elles puissent jouer un rôle très important dans l'industrie et en particulier pour l’automobile, mais pour cette dernière application, les spécifications sont beaucoup plus strictes en termes de fiabilité et de températures de fonctionnement (jusqu'à 150°C au lieu de 80°C pour l'électronique grand public).

Dans cette thèse nous proposons d'explorer plusieurs approches permettant d'améliorer performances de ces mémoires en termes de vitesse de commutation, de consommation d'énergie et de plage de fonctionnement.

Les meilleures solutions seront transférées au LETI pour évaluation de la rétention des plots individuels et matrices 4kbit avec intégration CMOS.

Electronique de spin antiferromagnétique

SL-DRF-17-0057

Domaine de recherche : Physique du solide, surfaces et interfaces
Laboratoire d'accueil :

Spintronique et technologie des composants (SPINTEC)

Laboratoire Spintec (SPINTEC)

Grenoble

Contact :

Vincent BALTZ

Date souhaitée pour le début de la thèse : 01-10-2017

Contact :

Vincent BALTZ

CNRS - DFR/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 03 24

Directeur de thèse :

Vincent BALTZ

CNRS - DFR/INAC/SPINTEC/SPINTEC

04 38 78 03 24

Labo : http://www.spintec.fr/research/antiferromagnetic-spintronics/

Les matériaux antiferromagnétiques (alignement antiparallèle des moments magnétiques atomiques) pourraient représenter l'avenir des applications d’électronique de spin grâce aux nombreuses fonctionnalités qu'ils combinent: ils sont insensibles aux champs magnétiques, n’en créent pas, possèdent une dynamique magnétique ultrarapide, et génèrent de forts effets de transport électronique dépendent du spin. D’intenses efforts de recherche sont investis au niveau mondial pour comprendre les propriétés de transport dépendant du spin dans les matériaux antiferromagnétiques. Evaluer dans quelle mesure le transport dépendant du spin peut être utilisé pour piloter l'ordre antiferromagnétique et comment détecter les variations induites sont quelques-uns des défis passionnants à relever.

Avec pour paramètres ajustables la nature des éléments constitutifs des matériaux antiferromagnétiques ou encore la qualité des interfaces, nous étudierons principalement l’efficacité de l’injection de spin et le filtrage des interfaces, l’absorption de spin dans le cœur du matériau et les longueurs caractéristiques d’absorption, les températures d’ordre et les susceptibilités magnétiques ou encore l’efficacité des couplages spin-orbite via l’effet Hall de spin.

Cette thèse est expérimentale. Elle s’appuiera sur les nombreux moyens de fabrication (pulvérisation cathodique, épitaxie par jet moléculaire, nanofabrication en salle blanche) et de caractérisation (magnétométrie, résonance ferromagnétique, transport) du laboratoire SPINTEC. Elle bénéficiera des rapports privilégiés avec des laboratoires partenaires pour des expériences en cavité résonante et l’obtention d’échantillons complémentaires.

 

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