Microwave induced forward scattering and Luttinger liquid interferences in magnetically confined quantum wires

We report on the photoresistance of a magnetic quantum wire obtained by applying a gradient of magnetic field to a two-dimensional electron gas. Electron transmission through the magnetic wire increases by an order of magnitude under microwave irradiation and exhibits frequency dependent magneto-oscillations as a function of the in plane magnetic field. Both results are fully consistent with microwave coupled Luttinger liquid edge channels which interfere at two pinning sites in the fashion of a Mach–Zehnder interferometer

Photovoltage detection of Damon-Eshbach and dipolar edge spin waves of nanomagnets with two-dimensional electron gas system

We report on a photovoltage technique that we use to probe spin excitations on submicron scales where surface effects play a dominant role. Localized spin wave modes were detected through the photovoltage induced in a two-dimensional electron gas (2DEG) system formed in a GaAs/ AlGaAs heterojunction. The two-dimensional nature of the detector separates the effects of the in-plane and normal vector components of magnetization. The high sensitivity of the technique arises from the low electron density and high electron mobility of 2DEGs relative to metals. The large magnetoresistance further introduces nonlinearity in the Hall coefficient that magnifies the photovoltage. Localized modes of spin waves confined in the magnetostatic potential of the demagnetizing field are observed. These determine the dynamic properties of the magnetization, which are relevant to high-density information storage.</p

Photovoltage spectroscopy of dipolar spin waves in Dy micromagnets

We report on a sensitive spectroscopic technique for probing the spin excitations of individual submicron magnets. This technique uses a high mobility two dimensional electron gas (2DEG) confined in a GaAs/AlGaAs heterojunction to pick up the oscillating dipolar magnetic field emanating from the individual spin wave modes of micromagnets fabricated at its surface. We review a range of dynamic phenomena that demonstrate the formation of magnetostatic waves in finger gate arrays, dipolar edge spin waves in bar magnets, vortex hysteresis in magnetic dots and the photovoltage dependence on microwave polarization.</jats:p

Pathogenic Bacteria Target NEDD8-Conjugated Cullins to Hijack Host-Cell Signaling Pathways

The cycle inhibiting factors (Cif), produced by pathogenic bacteria isolated from vertebrates and invertebrates, belong to a family of molecules called cyclomodulins that interfere with the eukaryotic cell cycle. Cif blocks the cell cycle at both the G1/S and G2/M transitions by inducing the stabilization of cyclin-dependent kinase inhibitors p21waf1 and p27kip1. Using yeast two-hybrid screens, we identified the ubiquitin-like protein NEDD8 as a target of Cif. Cif co-compartmentalized with NEDD8 in the host cell nucleus and induced accumulation of NEDD8-conjugated cullins. This accumulation occurred early after cell infection and correlated with that of p21 and p27. Co-immunoprecipitation revealed that Cif interacted with cullin-RING ubiquitin ligase complexes (CRLs) through binding with the neddylated forms of cullins 1, 2, 3, 4A and 4B subunits of CRL. Using an in vitro ubiquitylation assay, we demonstrate that Cif directly inhibits the neddylated CUL1-associated ubiquitin ligase activity. Consistent with this inhibition and the interaction of Cif with several neddylated cullins, we further observed that Cif modulates the cellular half-lives of various CRL targets, which might contribute to the pathogenic potential of diverse bacteria

Etude des propriétés de transport électronique de systèmes à fort désordreSi (111) MOSFET et d'anneaux interféromètres réalisés sur la base d'hétérostructures AlAs/GaAs et Si/SiGe

Ce travail de thèse s'intéresse tout d'abord aux propriétés de transport d'un gaz électronique à deux dimensions réalisé selon le plan cristallographique (111) du silicium, dans des structures de type MOSFET. L'intérêt de ces échantillons est de présenter des taux de désordre et d'interactions électroniques très supérieurs aux Si (100) MOSFET abondamment étudiées dans la littérature, et donc de pouvoir caractériser plus précisément l'influence de ces deux paramètres. Notre étude a dans un premier temps porté sur la dépendance en température de la résistivité : un comportement non-monotone a été mis en évidence, son interprétation dans le cadre de récentes théories a permis de déterminer des constantes caractéristiques du système. Par la suite, nous avons mesuré la magnétoconductance de ces structures soumises à un champ parallèle au plan du gaz électronique. L'utilisation de moyens expérimentaux performants a permis de déterminer la variation du champ de polarisation complète en spin et du produit g*.m* (où g* désigne le facteur de Landé effectif et m* la masse effective) dans une gamme de densité exceptionnellement étendue. Ces caractéristiques permettent l'investigation de l'état fondamental du système et des mécanismes qui le gouvernent. Dans une deuxième partie, nous présentons l'étude du transport électronique cohérent dans des microstructures mésoscopiques en forme d'anneau. Nous montrons comment, par le choix d'un matériau et de technologies adaptés, il a été possible d'observer pour la première fois, des effets mésoscopiques sous très fort champ magnétique. Le transport électronique dans ce régime très particulier est analysé. Nous exposons pour finir le développement prometteur de microstructures réalisées dans un système Si/SiGe et les premiers résultats expérimentaux de cette étudeIn a first part, the present work deals with the transport properties of a two dimensional electron gas (2DEG) growth along the (111) crystallographic axis of silicon, in MOSFET structures. In this material, the disorder and the electronic interactions have a much greater importance than in the intensively studied Si (100) MOSFET. For this reason, the aim of our work is to characterise more precisely the influence of these two parameters : disorder and electronic interactions. We have firstly focused on the temperature dependence of the resistivity. A non-monotonous behaviour has been highlighted, its analysis in the frame of recent theories has made possible the determination of some fundamental constants of the system. Then, we have measured the magnetoconductance of the MOSFET when a magnetic field is applied parallel to the surface of the 2DEG. By using powerful experimental set-up, we have been able to determine the field of complete spin polarisation and also the variations of the g*.m* product (were g* is the effective Landé factor and m* the effective mass) in an exceptionally wide range of density. These data allow for the investigation of the fundamental state of the system, and of the mechanisms which govern it. In a second part, we present the study of coherent electronic transport in ring-shape mesoscopic microstructures. We show how, through the judicious choice of the material and of the fabrication process, it has been possible to observe for the first time mesoscopic effects under very strong magnetic field. The electronic transport in this very specific regime has been analysed. To finish wish, we expose the promising development of microstructures realised on the basis of a Si/SiGe heterostructure and the first experimental results of this study.TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF

Développement et test d'une micro-machine à induction magnétique et techniques de micro-fabrication pour micro-composant électromagnétique

Nous démontrons la fabrication et le test de la première micro-machine linéaire à induction électromagnétique développée à l'aide de techniques de fabrication collectives type MEMS. La machine complète stator/rotor est operée en tant que moteur. La mesure du movement du rotor, limité par la présence des poutres flexibles, permet d'évaluer avec précision le couple que le moteur développe. Les bobines, le coeur magnétique du stator ainsi que le rotor sont fabriqués par micro-moulage et électroformage de Cu (matériau conducteur électrique) ou de NiFe (matériau ferromagnétique) (80%-20%).La machine complète est assemblée et un couple de 1.2 mN.m est enregistré pour un courant excitateur de 2.5 A. Par delà la fabrication d'une micromachine à induction, nous développons plusieurs techniques de fabrication pour micro-composants électromagnétiques optimisés. Nous proposons une méthode de fabrication qui permette de se départir des limitations liées à l'alignement de masque lors de la fabrication de microstructures électromagnétiques compactes à haut rapport de forme. Nous présentons la conception et le test d'un micro-actionneur à reluctance variable très compact. Nous identifions enfin une méthode de fabrication pour composant électromagnétique à cœur magnétique feuilleté. Une premiere géneration de micro-bobines type solénoide, integrées avec un cœur magnétique feuilleté est testée : nous observons une amélioration des performances du systèmes que nous attribuons à la réduction des courants de Foucaults dans le cœur feuilleté.TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF

Étude, réalisation et intégration de jonctions P+/N ultra-fines pour les technologies CMOS inférieures à 0,18 micromètre

La réalisation de jonctions ultra-fines est nécessaire à la formation des extensions du drain et de la source des transistors CMOS fortement sub-microniques. La formation de jonctions de type p+/n inférieures à 40 nm en profondeur nécessite l'utilisation d'implantation d'ions B+ à très faible énergie. Après avoir démontré les limites d'un tel procédé et notamment la saturation de la profondeur de jonction après implantation, nous avons étudié les techniques alternatives de dopage et en particulier le dopage assisté par faisceau laser. En raison de la finalité industrielle de nos travaux, le procédé de dopage par plasma (plasma doping) nous est apparu comme la solution la plus intéressante pour repousser les problèmes inhérents à l'implantation ionique standard (amélioration du triptyque performances/intégration/fiabilité). Ainsi, nous nous sommes attachés à développer et à caractériser cette nouvelle technique. Parallèlement à ces travaux, les mécanismes de diffusion anormale du bore ont été étudiés. L'intérêt d'un recuit d'activation dit "spike" a ainsi été démontré pour améliorer le compromis entre la résistance de couche Rj et la profondeur de la jonction Xj. Enfin, nous avons mis en évidence un nouveau phénomène de diffusion accélérée du bore. Nous l'avons nommée POED pour Post-Oxidation Enhanced Diffusion, cette diffusion anormale est induite par les oxydes sacrificiels conventionnellement utilisés en microélectronique. Les optimisations de chacun de ces facteurs ont permis d'améliorer les caractéristiques de la jonction et notamment le compromis universel de l'implantation Rj/Xj. Des jonctions aussi fines que 20 nm avec une résistance de couche égale à 1000 ohms/.. ont été fabriquées. Fabriquées par plasma doping et intégrées pour la première fois à des transistors de dimension 0,1-æm, elles ont permis d'obtenir des transistors fonctionnels dont les caractéristiques de sortie sont conformes aux spécifications requises. Nous avons également proposé une figure de mérite originale qui permet de prévoir en première approximation l'intérêt technologique d'une jonction ultra-fine à partir de son couple Rj/Xj.TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF

Etude de la gravure assistée par plasma du semi-conducteur II-VI HgCdTe pour application à la fabrication de détecteurs infrarouge multispectraux

TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF

Propriétés optiques et structurales de super-réseaux de boites quantiques auto-organisées de InAs

Dans ce travail, nous avons étudié les propriétés optiques et structurales de super-réseaux de points quantiques auto-organisés de InAs. Ces structures ont été réalisées par épitaxie par jets moléculaires sur substrats de GaAs (100) en faisant varier la distance entre les couches de points quantiques. Les échantillons ont ensuite été étudiés par microscopie électronique en transmission et photoluminescence. Une analyse quantitative des images de microscopie montre que la réduction de l'espacement entre les couches produit une amélioration de l'uniformité et de l'alignement vertical des points quantiques. Cependant, des couches de points quantiques trop proches ont tendance à relaxer et conduisent à la formation de défauts structuraux identifiés comme micromacles. Nous avons rapporté pour la première fois un comportement original de la position du pic de photoluminescence lorsque la distance entre les couches de points quantiques est réduite. Ce comportement est interprété en termes de modifications structurales des points quantiques, couplage électronique, relaxation de la contrainte et recombinaison non radiative au voisinage des défauts. La modélisation des spectres de photoluminescence ne reproduit le comportement expérimental que lorsque ces quatre phénomènes sont pris en compte. Des résultats expérimentaux additionnels confirment en outre l'interprétation proposée.In this work we present a systematic study of the optical and structural properties of self-organized InAs quantum dot superlattices. The structures were grown by molecular beam epitaxy on (100) GaAs substrates with different spacing between the quantum dot layers. The samples have been investigated by transmission electron microscopy and photoluminescence. A quantitative analysis of microscopy images shows that spacer layer thickness reduction improves the quantum dots uniformity and vertical alignment. However, closely stacked quantum dot layers tend to relax through the formation of structural defects identified as microtwins We report for the first time on an unusual behavior of the photoluminescence peak position when the spacer layer thickness is reduced. This behavior is interpreted in terms of quantum dot size modification, electronic coupling, partial strain relaxation and non-radiative recombination through defect centers. Simulated photoluminescence spectra only fit the experimental data when these four features are considered. Additional experimental results also support our interpretation.TOULOUSE-INSA (315552106) / SudocSudocFranceF