Electron energy loss spectroscopy determination of Ti oxidation state at the (001) LaAlO3/SrTiO3 interface as a function of LaAlO3 growth conditions

At the (001) interface between the two band-insulators LaAlO3 and SrTiO3, a high-mobility electron gas may appear, which has been the object of numerous works over the last four years. Its origin is a subject of debate between the interface polarity and unintended doping. Here we use electron energy loss 'spectrum images', recorded in cross-section in a scanning transmission electron microscope, to analyse the Ti3+ ratio, characteristic of extra electrons. We find an interface concentration of Ti3+ that depends on growth conditions.Comment: 6 page

Growth and Electrostatic/chemical Properties of Metal/LaAlO₃/SrTiO₃ Heterostructures

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Long-Term Alterations of Cytokines and Growth Factors Expression in Irradiated Tissues and Relation with Histological Severity Scoring

PURPOSE: Beside its efficacy in cancer treatment, radiotherapy induces degeneration of healthy tissues within the irradiated area. The aim of this study was to analyze the variations of proinflammatory (IL-1α, IL-2, IL-6, TNF-α, IFN-γ), profibrotic (TGF-β1), proangiogneic (VEGF) and stem cell mobilizing (GM-CSF) cytokines and growth factors in an animal model of radiation-induced tissue degeneration. MATERIALS AND METHODS: 24 rats were irradiated unilaterally on the hindlimb at a monodose of 30 Gy. Six weeks (n=8), 6 months (n=8) and 1 year (n=8) after irradiation the mediators expression in skin and muscle were analyzed using Western blot and the Bio-Plex® protein array (BPA) technology. Additional histological severity for fibrosis, inflammation, vascularity and cellularity alterations scoring was defined from histology and immnunohistochemistry analyses. RESULTS: A significant increase of histological severity scoring was found in irradiated tissue. Skin tissues were more radio-sensitive than muscle. A high level of TGF-β1 expression was found throughout the study and a significant relation was evidenced between TGF-β1 expression and fibrosis scoring. Irradiated tissue showed a chronic inflammation (IL-2 and TNF-α significantly increased). Moreover a persistent expression of GM-CSF and VEGF was found in all irradiated tissues. The vascular score was related to TGF-β1 expression and the cellular alterations score was significantly related with the level of IL-2, VEGF and GM-CSF. CONCLUSION: The results achieved in the present study underline the complexity and multiplicity of radio-induced alterations of cytokine network. It offers many perspectives of development, for the comprehension of the mechanisms of late injuries or for the histological and molecular evaluation of the mode of action and the efficacy of rehabilitation techniques

Contribution à l'étude des effets de champ à l'échelle nanométrique dans des hétérostructures d'oxydes

Dans cette thèse expérimentale, nous avons étudié des effets de champ en géométrie planaire dans des hétérostructures ferroélectrique/supraconducteur de BiFeO3/YBa2Cu3O7-x. Nous avons modifié la polarisation du BiFeO3 localement en utilisant la microscopie à force atomique à pointe conductrice afin de moduler les propriétés de transport du supraconducteur sous-jacent, sa résistance dans l'état normal et sa température critique. Via la définition de domaines ferroélectriques de taille nanométrique, un réseau de zones normales dans le supraconducteur a été défini ce qui nous a permis de contrôler la dynamique des vortex supraconducteurs. Nous avons ensuite étudié des effets de champ en géométrie perpendiculaire dans des jonctions tunnel à barrière ferroélectrique de BaTiO3, PbTiO3 et BiFeO3 dopé au Mn. L'électrorésistance tunnel, c'est-à-dire une modification du courant tunnel lorsque la direction de la polarisation ferroélectrique est renversée, a été mesurée de façon statique et dynamique. En utilisant des électrodes ferromagnétiques, un couplage d'interface entre les ordres ferroïques a été observé. Le contrôle électrique de la polarisation en spin des électrodes et la multiferroïcité de la barrière à teméprature ambiante ont été démontréesPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF

Développement et intégration de films minces du multiferroïque BiFeO3 pour la modulation électro-optique et le contrôle électrique d'une aimantation

..PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Jonctions tunnel ferroélectriques ou magnétiques (nouveaux concepts de memristor)

Durant ce travail de thèse, nous avons étudié deux concepts originaux de memristor fondés sur des effets purement électroniques. Un memristor est une nanorésistance variable non-volatile dont la valeur dépend de la quantité de charges qui l a traversée. Ce composant est particulièrement prometteur pour des applications en tant qu élément de mémoire binaire multi-niveaux ou en tant que synapse artificielle pour intégration dans des architectures de calculs neuromorphiques. Le premier concept, le memristor spintronique, se base sur une jonction tunnel magnétique dans laquelle une paroi magnétique est introduite. Par l effet de magnétorésistance tunnel, la résistance de la jonction dépend de la configuration magnétique, et donc de la position de la paroi. La variation de résistance est obtenue en déplaçant la paroi grâce à un courant par effet de transfert de spin. Le deuxième concept, le memristor ferroélectrique, se base sur une jonction tunnel dont la barrière est ferroélectrique. La résistance d une telle jonction dépend de l orientation de la polarisation de la barrière ferroélectrique. Nous montrons qu elle a un fort potentiel en tant qu élément de mémoire binaire de part la vitesse et l énergie d écriture. Le comportement memristif est obtenu par un retournement progressif de la polarisation électrique. Les résultats expérimentaux obtenus apportent la preuve des concepts. Contrairement aux memristors existants basés sur des processus comme l électromigration ou le changement de phase, ces deux concepts fondés sur des effets purement électroniques sont prometteurs en termes de rapidité et d endurance.A memristor is a variable non-volatile nanoresistance which value depends on the quantity of charges that have flown through. This device is very promising as a multi-level binary memory but also as an artificial synapse for brain-inspired computing architecture. During this thesis, we have studied two new concepts of memristor based on purely electronic effects. The first concept, the spintronic memristor, is based on a magnetic tunnel junction in which a domain wall is created. The resistance of the junction depends on the position of the domain wall. The resistance variations are obtained by displacement of the domain wall induced by spin transfer effect. The second concept, the ferroelectric memristor, is based on a tunnel junction with a ferroelectric barrier. The resistance of such a junction depends on the orientation of the polarization. We show that those junctions exhibit good performances as a binary memory element. The memristive behaviour is obtained by a gradual switching of the polarization. The experimental results bring a proof of those concepts. Unlike other memristors based on mechanisms such as electromigration or phase change, our two concepts based on purely electronic effect are expected to be faster and more reliable.PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Hétérostructures à base de titanate de strontium pour l'électronique de Spin

PARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Croissance, caractérisation et intégration dans des hétérostructures de films minces du multiferroïque BiFeO3

Ce travail de thèse expérimental a été consacré à l'étude de films minces du multiferroïque BiFeO3 déposés par ablation laser pulsé. Une optimisation des conditions de croissance a été nécessaire afin d'obtenir des films épitaxiés de bonne qualité. La structure et les propriétés multiferroïques de ces films ont ensuite été caractérisées par de nombreuses techniques expérimentales. Malgré les modifications de structure dues à l'épitaxie sur différents substrats, les propriétés multiferroïques, c'est-à dire l'ordre antiferromagnétique de type G et l'ordre ferroélectrique du BiFeO3 massif à température ambiante, sont conservées dans ces films minces. Ils ont ensuite été intégrés dans des hétérostructures afin d'exploiter leurs propriétés électriques et multiferroïques. Tout d'abord, des films ultraminces ont été utilisés comme barrières tunnel dans des jonctions tunnel magnétiques Co / BiFeO3 / La2/3Sr1/3MnO3 et une magnétorésistance tunnel jusqu'à +100% a été observée à basse température. D'autre part, le caractère antiferromagnétique du BiFeO3 a permis d'induire un couplage d'échange dans des bicouches métal ferromagnétique / BiFeO3. L'étude des mécanismes de ce couplage d'échange indique que les films de BiFeO3 sont de bons candidats pour permettre un contrôle électrique à température ambiante de l'aimantation d'une couche ferromagnétique via le couplage magnétoélectrique.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF

Propriétés de transport électronique de nanofils magnétiques connectés par voie lithographique

L'avènement des nanotechnologies touche différentes disciplines telles l'électronique, le stockage d'informations, les télécommunications, la sciences de matériaux, le monde du vivant... Cet engouement entraîne un effort expérimental important vers la fabrication et l'étude de systèmes de dimensions nanoscopiques, dont les propriétés, souvent ajustables, permettront de répondre à des besoins spécifiques. Dans ce contexte, les nanofils magnétiques suscitent un fort intérêt tant sur le plan fondamental que du point de vue de leurs applications potentielles. Une voie élégante pour élaborer de tels nanofils consiste à utiliser des milieux nanoporeux bien définis, tels des membranes polymères, dont les pores cylindriques sont remplis par dépôt électrolytique. Dans le cadre de ce travail de thèse, nous présentons les résultats d'études de propriétés de transport de nanofils magnétiques isolés. A cette fin, la lithographie électronique a été utilisée pour poser plusieurs contacts électriques le long de nanofils dispersés sur un substrat, permettant ainsi de sonder localement, sur quelques centaines de nanomètres, les propriétés magnétorésistives de fils de diamètre inférieur à 100 nm. Des simulations micromagnétiques couplées aux mesures de transport nous ont permis d'identifier une situation vortex dans des nanofils de cobalt où une forte anisotropie magnéto-cristalline transverse au fil est présente. Egalement, nous avons étudié par diverses techniques l'influence des conditions de dépôt électrolytique sur la microstructure des nanofils de Co. Par ailleurs, le développement d'une nouvelle technique de nano-indentation résistivo-contrôlée a permis de fabriquer des nanoconstrictions magnétiques. L'utilisation potentielle de ces nanofils métalliques comme pointes nanoscopiques a été également démontrée pour diverses applications: pointes pour la microscopie à force magnétique et la microscopie par résonance magnétique, et source électronique en émission de champ.Recent developments in nanotechnologies have deep implications in several fields like electronics, magnetic storage, telecoms, material sciences, biology... This gives rise to intensive experimental research on fabrication and on the study of systems at the nanometric scale. In addition to the interest of such studies for basic research knowledge, the emergence of new materials and the tailoring of their functionnalities, will certainly respond to specific needs in the future. In this context, magnetic nanowires attract a lot of attention due to their fundamental properties as well as their potential applications in nanotechnologies. An elegant approch to elaborate those kind of nanowires, consists in the use of well defined nanopores, as in, for example, track-etched polymer membranes, as a template for the synthesis of the nanowires by electrodeposition. In this work, electronic lithography has been used to deposit several electrical contacts along isolated nanowires spread over a substrate. This allows one to probe, almost locally, the magneto-resistance properties of wires with diameter smaller than 100 nm over a length of several hundreds of nanometers. Micro-magnetic simulations have been used altogether with experimental measurements. This approach leads us to demonstrate a situation involving vortices in Co nanowires with tranverse magnetocristalline anisotropy. By the use of several techniques, we also studied the influence of the growth conditions on the structural and magnetic properties of Co nanowires. Moreover, we develop a new lithography technique based on real-time electrically-controlled nano-indentation in order to study magnetics nano-constacts. Finally, the potential use of metallic nanowires as nanoscopic tips was also demonstrated for severals applications: tips for magnetic force microscopy, for magnetic resonant force microscopy, and as electronic sources for field emission applications.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF