Angle- and spin-resolved photoemission on La /3Sr1/3MnO3

Topic outline

  • Section publique

    Thèse de doctorat 2008 FR

    Catégorie : Physique

    Ecole doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)

    Mots clés : Correlated electronic systems,

    Auteur : Juraj Krempasky

    Directeur de thèse : sous la direction de Karol Hricovini

    Résumé : La2/3Sr1/3MnO3 est un des oxydes de manganèse qui suscite un vif intérêt car on s attend à ce qu il soit un demi-métal. La spectroscopie de photoélectrons résolue en angle est une technique puissante de caractérisation de la structure électronique des systèmes complexes, dans lesquels les degrés de liberté de charge, d orbitale et de spin déterminent des propriétés inattendues, comme la supraconductivité non conventionnelle ou la magnétorésistance colossale. Pour développer de nouveaux types de matériaux magnétiques adaptés à la spintronique, il est important d accéder au degré de liberté de spin. Cette thése porte sur la spectroscopie haute résolution des photoélectrons, résolue en spin et en angle, de La2/3Sr1/3MnO3. Des échantillons sous forme de couches minces (< 100 nm) ont été préparés par ablation laser. Les spectres de photoélectrons ont été simulés à partir de calculs de structure de bandes en prenant en compte les effets de durées de vie du phototrou et l élargissement de la composante perpendiculaire du vecteur d onde. Les simulations reproduisent l existence d un gap au niveau de Fermi pour les électrons minoritaires et confirment que La2/3Sr1/3MnO3 a bien un caractère demi-métallique, en dépit du fait que la polarisation de spin mesurée est inférieure à 100%.

    Résumé : La2/3Sr1/3MnO3 is one of the manganese oxides that attracted a lot of interest because it is expected to be a half metal. Angle-resolved photoemission spectroscopy is a powerful technique for characterizing the electronic structure of complex systems, where charge, orbital, and spin degrees of freedom determine surprising properties, such as non-conventional superconductivity and colossal magnetoresistance. For the development of new types of magnetic materials suitable for spintronics, it is important to access to the spin degree of freedom. This thesis deals with high-resolution spin- and angle-resolved photoemission spectroscopy on La2/3Sr1/3MnO3. Thin film (< 100 nm) samples were prepared by laser ablation. The photoemission spectra were simulated from band structure calculations considering the photohole lifetime effects and the broadening of the perpendicular component of the wavevector. The simulations reproduce a gap between minority electrons at the Fermi level and confirm the half-metallic nature of La2/3Sr1/3MnO3, despite the fact that the measured spin polarization is lower than 100%.

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