Unconventional Readings of the Ferroelectric State in the Rashba Semiconductor GeTe
Place : IRIG/SPINTEC, CEA Building 10.05, auditorium 445 (presential access to the conference room at CEA in Grenoble requires an entry authorization, request it before December 6th to admin.spintec@cea.fr)
videoconference : https://univ-grenoble-alpes-fr.zoom.us/j/3241920232
Abstract : To lower the energy consumption of microelectronic devices and keep on increasing our computing capacities, alternatives to the CMOS transistor and the von Neumann architecture are required. In-memory computing using non-volatile devices is a promising direction but current technologies face fundamental issues. Ferroelectricity, the order parameter that uses stable and non-volatile electrical polarization, is highlighted as the most power-efficient order mechanism to write the information. However, the efficiency of current ferroelectric devices remains limited and new unconventional readout mechanisms are required. This thesis revolves around three different reading mechanisms of the ferroelectric state in the ferroelectric Rashba semiconductor GeTe: the ferroelectric Schottky diode, the ferroelectric control of the spin-to-charge conversion, and the ferroelectric nonlinear anomalous Hall effect.
titre : Lecture non-conventionnelle de l’état ferroélectrique dans le semiconducteur à effet Rashba GeTe
Résumé : Pour réduire la consommation énergétique des dispositifs microélectroniques tout en continuant d’augmenter nos capacités de calcul, il est nécessaire de trouver des alternatives au transistor CMOS et à l’architecture de von Neumann. Le calcul dans la mémoire (« in-memory computing ») utilisant des dispositifs non volatils constitue une direction prometteuse, mais les technologies actuelles sont confrontées à des limitations fondamentales. La ferroélectricité, paramètre d’ordre reposant sur une polarisation électrique interne et non volatile, est mise en avant comme le mécanisme d’écriture de l’information le plus économe en énergie. Cependant, l’efficacité des dispositifs ferroélectriques actuels reste limitée et de nouveaux mécanismes de lecture non conventionnels sont nécessaires. Cette thèse s’articule autour de trois mécanismes de lecture différents de l’état ferroélectrique dans le semi-conducteur ferroélectrique à effet Rashba GeTe : la diode Schottky ferroélectrique, le contrôle ferroélectrique de la conversion spin-charge et l’effet Hall anormal non linéaire ferroélectrique.
Jury :
- Felix Casanova, Ikerbasque professor, CIC Nanogune, Rapporteur
- Juan-Carlos Rojas-Sanchez, Chargé de recherche HDR, CNRS, Rapporteur
- Vincent Baltz, Directeur de recherche, CNRS, Examinateur
- Helena Reichlova, Senior scientist, Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences, Examinatrice
- Mairbek Chshiev, Professeur des universités, Université Grenoble Alpes, Examinateur
Thesis supervisor :
- Laurent Vila (SPINTEC)