Le mouvement du spin des électrons d’un faisceau dans des films ferromagnétiques
Une source d’électron constituée d’une photocathode GaAs produit un faisceau d’électrons polarisés en spin par pompage optique avec de la lumière polarisée circulairement. En renversant la polarisation circulaire on inverse le vecteur de polarisation. On oriente le vecteur de polarisation perpendiculairement à l’aimantation du film. Le faisceau d’électrons frappe la surface à 45° de la normale de l’échantillon. Le film présente une aimantation rémanente le long d’un axe de facile aimantation, après l’application d’une impulsion d’un champ externe. Le faisceau réfléchi est analysé en énergie à travers un analyseur à grille retardatrice. Enfin, les électrons sont post-accélérés à 100 keV afin de mesurer le spin par un détecteur de Mott.
Pour distinguer la précession du spin de l’angle de rotation, les directions de l’aimantation de l’échantillon et de la polarisation des électrons sont interchangées au cours de la mesure. De cette façon on obtient quatre polarisations en sortie correspondant aux quatre combinaisons possibles de la direction de la polarisation et de l’aimantation. En inversant la polarisation, seul l’angle de précession change de signe, alors que l’inversion de l’aimantation change de signe à la fois de la différence des phases et de l’angle de rotation de la polarisation. Par conséquent, il est donc possible d’obtenir séparément la contribution de chaque mouvement. Cette technique d’inversion de la polarisation et de l’aimantation élimine aussi les effets de l’interaction spin-orbite dans le ferromagnétique.
Pour plus de détails, voir mouvement-spin
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