Transport property study of MgO-GaAs(001) contacts for spin injection devices

International audienceThe electrical properties of Au/MgO/n-GaAs(001) tunnel structures have been investigated with capacitance-voltage and current-voltage measurements at room temperature with various MgO thicknesses between 0.5 and 6.0nm. For an oxide thickness higher than 2nm and for low bias voltages, the voltage essentially drops across the oxide and the structure progressively enters the high-current mode of operation with increasing reverse bias voltage, the property sought in spin injection devices. In this mode, we demonstrate that a large amount of charge accumulates at the MgO/GaAsinterface in interface traps located in the semiconductor band gap

k-space spin filtering effect in the epitaxial Fe/Au/Fe/GaAs(001) spin-valve

International audienceThe hot-electron magnetotransport of epitaxial Fe/Au/Fe/GaAs(001) spin-valves is investigated by ballistic-electron magnetic microscopy. A magnetocurrent amplitude larger than 500% is observed at room temperature close to the Schottky barrier energy. Remarkably, this magnetocurrent is not significantly affected by the thickness reduction of ferromagnetic films, down to 5 atomic layers of the Fe(001) top electrode. This rather suggests a dominant interfacial spin-filtering effect. Finally, the magnetocurrent is strongly reduced when the effective mass of the semiconductor collector is increased. These observations are consistent with recent theoretical prediction of k-space spin-filtering effect in epitaxial spin-valves attached to a semiconducting lead

Разработка технологии изготовления детали «Втулка подшипника»

Цели и задачи исследования: создание эффективного маршрута технологического процесса изготовления детали "Втулка подшипника". В работе изложено обоснование выполнение ВКР, выполнен анализ чертежа детали и её технологичности, определен тип производства, описан принцип выбора заготовки в соответствие с её материалом и серийностью производства, выполнен чертёж заготовки, разработан маршрут обработки детали с представлением операционных эскизов и описанием переходов по каждой операции, рассчитаны припуски на обработку и технологические размеры, выполнен размерный анализ техпроцесса с уточнением технологических размеров, рассчитаны режимы резания и требуемая мощность оборудования для каждой операции, назначена модель станка, рассчитано время выполнения каждой операции.The paper presents the rationale for the implementation of Diploma Thesis, the analysis of the drawing of the part and its technology, the type of production, the principle of selection of procurement in accordance with its material and serial production, carried out a drawing of the initial workpiece, the route processing of detail with operational sketches and descriptions of transitions for each operation, calculated allowances for processing and technological dimensions, is made dimensional analysis of the process with the specification of the technological dimensions, the cutting modes for each technological transition and the required power of the equipment for each operation are calculated, the machine model is assigned, and the execution time for each operation is calculated

Theoretical and experimental study of (In,Ga)As/GaP quantum dots

International audience(In,Ga)As/GaP(001) quantum dots (QDs) are grown by molecular beam epitaxy and studied both theoretically and experimentally. The electronic band structure is simulated using a combination of k*p and tight-binding models. These calculations predict an indirect to direct crossover with the In content and the size of the QDs. The optical properties are then studied in a low-In-content range through photoluminescence and time-resolved photoluminescence experiments. It suggests the proximity of two optical transitions of indirect and direct types

Characterising the inhibitory actions of ceramide upon insulin signaling in different skeletal muscle cell models:a mechanistic insight

International audienceCeramides are known to promote insulin resistance in a number of metabolically important tissues including skeletal muscle, the predominant site of insulin-stimulated glucose disposal. Depending on cell type, these lipid intermediates have been shown to inhibit protein kinase B (PKB/Akt), a key mediator of the metabolic actions of insulin, via two distinct pathways: one involving the action of atypical protein kinase C (aPKC) isoforms, and the second dependent on protein phosphatase-2A (PP2A). The main aim of this study was to explore the mechanisms by which ceramide inhibits PKB/Akt in three different skeletal muscle-derived cell culture models; rat L6 myotubes, mouse C2C12 myotubes and primary human skeletal muscle cells. Our findings indicate that the mechanism by which ceramide acts to repress PKB/Akt is related to the myocellular abundance of caveolin-enriched domains (CEM) present at the plasma membrane. Here, we show that ceramide-enriched-CEMs are markedly more abundant in L6 myotubes compared to C2C12 myotubes, consistent with their previously reported role in coordinating aPKC-directed repression of PKB/Akt in L6 muscle cells. In contrast, a PP2A-dependent pathway predominantly mediates ceramide-induced inhibition of PKB/Akt in C2C12 myotubes. In addition, we demonstrate for the first time that ceramide engages an aPKC-dependent pathway to suppress insulin-induced PKB/Akt activation in palmitate-treated cultured human muscle cells as well as in muscle cells from diabetic patients. Collectively, this work identifies key mechanistic differences, which may be linked to variations in plasma membrane composition, underlying the insulin-desensitising effects of ceramide in different skeletal muscle cell models that are extensively used in signal transduction and metabolic studies

Structural and optical properties of (In,Ga)As/GaP quantum dots and (GaAsPN/GaPN) diluted-nitride nanolayers coherently grown onto GaP and Si substrates for photonics and photovoltaics applications

San Francisco, California, United StatesInternational audienceLattice-matched GaP-based nanostructures grown on silicon substrates is a highly rewarded route for coherent integration of photonics and high-efficiency photovoltaic devices onto silicon substrates. We report on the structural and optical properties of selected MBE-grown nanostructures on both GaP substrates and GaP/Si pseudo-substrates. As a first stumbling block, the GaP/Si interface growth has been optimised thanks to a complementary set of thorough structural analyses. Photoluminescence and time-resolved photoluminescence studies of self-assembled (In,Ga)As quantum dots grown on GaP substrate demonstrate a proximity of two different types of optical transitions interpreted as a competition between conduction band states in X and Γ valleys. Structural properties and optical studies of GaAsP(N)/GaP(N) quantum wells coherently grown on GaP substrates and GaP/Si pseudo substrates are reported. Our results are found to be suitable for light emission applications in the datacom segment. Then, possible routes are drawn for larger wavelengths applications, in order to address the chip-to-chip and within-a-chip optical interconnects and the optical telecom segments. Finally, results on GaAsPN/GaP heterostructures and diodes, suitable for PV applications are reporte

[Invited Seminar] Ballistic Electron-Emission Microscopy (BEEM) : from the local electronic properties to magnetic imaging.

International audienceBallistic electron-emission microscopy (BEEM) is an experimental technique measuring the electron current which, injected from the tip of a scanning tunneling microscope (STM) into a thin metallic overlayer, travels through an underlying metal-semiconductor (MS) interface and is finally collected in the semiconductor substrate. Since its discovery, the main applications of BEEM were focused on the study of Schottky-barrier heights and of electron transport across MS interfaces, with a nanometer lateral resolution. Given the current trend in the development of electronic devices at the nanometer scale, these properties make the BEEM technique a powerful tool for the characterization and the control of MS heterostructures. In this talk, I will illustrate some specific potentialities of BEEM for the study of ultrathin metallic films and nanostructures epitaxially grown on III-V semiconductors : •For simple single-crystalline Schottky contacts, the structural continuity at the epitaxial interface results in the conservation of the electron transverse momentum k// at the MS interface. Due to this transverse momentum conservation rule, BEEM is highly sensitive to the local MS interface electronic structure.•For Fe/Au/Fe/GaAs(001) epitaxial spin-valves, the measured hot-electron current is strongly modulated by the application of an external magnetic field. This magnetoresistance amplitude reaches 500% at room-temperature and can be explained by taking into account the previous electronic selection rules at each interface of the heterostructure for both up and down spin channels. •Finally, the huge magnetoresistance amplitude achieved in these spin-valves allows the observation of magnetic domains in the Fe electrodes. The performances of BEEM as a magnetic imaging technique with strong contrast and subnanometer lateral resolution are demonstrated on patterned sub-micronic Fe/Au/Fe(001) spin-valves

[Invited Seminar] Croissance, propriétés électroniques et de transport multi-échelles de barrières tunnel organiques d’alcane-thiols greffées sur GaAs(001)

National audienceL’intégration de barrières tunnel à base de monocouches organiques dans des dispositifs fonctionnels se heurte au problème général de la prise de contact supérieur. La diffusion du métal de l’électrode supérieure à travers le peigne moléculaire conduit en effet fréquemment à des jonctions fragiles, voire systématiquement court-circuitées. Je présenterai dans cet exposé une étude des propriétés électroniques et de transport de jonctions tunnel hybrides de type Au/alcane-thiols/GaAs(001), préparées en environnement ultravide. L’homogénéité des jonctions obtenues a été étudiée à l’échelle nanométrique par Microscopie à Emission d’Electrons Balistiques (BEEM), en fonction des paramètres de croissance tels que l’épaisseur d’or déposée, la longueur de chaine et la fonction terminale des molécules organiques. La structure électronique de l’hétérostructure (alignements de bandes) a pu également être déterminée localement par spectroscopie BEEM dans les zones court-circuitées et non-court-circuitées. Finalement, une méthode originale de croissance de l’électrode d’or (dite de « soft landing ») a été développée par dépôt à froid du métal sur une glace de Xenon condensée à 20K sur le peigne moléculaire. Cette méthode conduit à la formation de barrières tunnel moléculaires homogènes à l’échelle d’investigation du BEEM. Des mesures de transport (J(V) et C(V)), ainsi que des mesures de photoémission par rayonnement synchrotron confirment le caractère homogène à l’échelle macroscopique des jonctions optimisées. En particulier, les hauteurs de barrière obtenues par ces mesures intégrées spatialement sont en accord avec celles déterminées localement par BEEM. Cette étude valide le « soft landing » comme une méthode générale de préparation de jonctions tunnel hybrides fiables et reproductibles

Epitaxie de films minces métalliques : (i) relaxation élastique pendant la croissance pseudomorphe, (ii) épitaxie d'hétérostructures NiMnSb/MgO/NiMnSb pour l'électronique de spin

Non disponible / Not availableLe travail présenté porte sur l'épitaxie de films minces métalliques. La première partie est consacrée à l'étude de la relaxation élastique des contraintes épitaxiales pendant la croissance 2D pseudomorphe. Pendant ces croissances, les atomes en lisière d'îlots monoatomiques ont une coordination réduite et peuvent alors partiellement et élastiquement relaxer les contraintes épitaxiales. Nous avons mis en évidence ce phénomène de relaxation élastique sur un grand nombre de systèmes métalliques hétéro et homoépitaxiés. La relaxation a été étudiée en fonction de l'état de contraintes du système. Dans le cas de l'homoépitaxie où le désaccord paramètrique naturel est nul, des effets spectaculaires ont été observés sur les systèmes présentant des reconstructions de surface. Le cas de l'homoépitaxie du vanadium a été spécifiquement étudié. Nous avons pu alors corréler l'amplitude de la relaxation élastique avec l'état de contrainte de la couche tampon. Finalement, nous avons développé un modèle analytique de la relaxation élastique. Les résultats théoriques montrent un bon accord qualitatif avec l'ensemble des données expérimentales. La seconde partie de ce mémoire porte sur la préparation de films minces monocristallins de l'alliage NiMnSb. Ce composé est particulièrement intéressant pour le développement de dispositifs magnétorésistifs du fait de son caractère demi-métallique. La croissance épitaxiale de NiMnSb a été étudiée en détail puis optimisée. L'ordre structural et chimique dans l'alliage a été caractérisé. Les propriétés magnétiques macroscopiques et de surface ont également été étudiées. Diverses signatures d'une transition depuis la phase demi-métallique vers la phase ferromagnétique normale autour de 100K ont pu être mises en évidence. Ces couches de NiMnSb ont ensuite été intégrées dans des hétérostructures de type NiMnSb/MgO/NiMnSb pouvant servir de base à la préparation de jonctions tunnel magnétiques avec deux électrodes demi-métalliques