Mémoire magnétique à écriture par courant polarisé en spin assistée thermiquement

This thesis deals with MRAMs, new non volatile memories using spintronics original properties. The goal of this work has mainly been to demonstrate that a new MRAM concept was possible to break through limitations due to previous generations (TA-MRAM and STT-RAM). Their respective advantages have been combinated, that is to say thermal stability for the TA-MRAM and writing without any magnetic field for the STT-RAM. A first demonstration of this new STT-TA-MRAM has been given at the beginning of this study, followed by improvements on the structure with significantly better electrical results. As a consequence, the spin transfer torque switching of the storage layer has been a key point of our investigation. Moreover, an innovative experimental setup has been tested to measure the real time magnetization reversal in order to understand better the writing physics. To finish, the tunnel barrier lifetime has been explored, showing that breakdown is slower than expected for short pulses.; Cette thèse s'inscrit dans la thématique des MRAM, nouvelles mémoires non volatiles utilisant des propriétés originales de l'électronique de spin. Le but de ce travail a été principalement de démontrer qu'un nouveau concept de MRAM était possible afin de passer outre les limitations imposées par chacune des générations déjà existantes (TA-MRAM et STT-RAM). Pour cela, leurs avantages respectifs ont été combinés, à savoir la stabilité thermique pour la TA-MRAM et l'écriture sans champ magnétique pour la STT-RAM. C'est ainsi qu'a été donnée au cours de cette étude la première démonstration de STT-TA-MRAM ainsi qu'une optimisation de ses propriétés grâce une structure améliorée. Le retournement de la couche de stockage par couple de transfert de spin a donc été au centre de ces recherches. Un montage expérimental innovant a également permis d'observer le retournement de l'aimantation en temps réel dans le but de mieux comprendre la physique de l'écriture. Enfin, la problématique de la durée de vie des barrières tunnel a été abordée montrant que celles-ci claquent plus lentement que prévu pour les impulsions courtes.