Des chercheurs du CEMES, de l’IJL-Nancy et du synchrotron SOLEIL, ont identifié les états électroniques participant au transport tunnel dans les jonctions Fe_1-xCo_x/MgO/Fe_1-xCo_x. Ils ont expliqué que la chute de magnétorésistance observée pour des électrodes magnétiques riches en cobalt est due à un état d’interface qui devient occupé pour des concentrations en cobalt supérieures à 25%.

La magnétorésistance tunnel des jonctions tunnel magnétiques à base d’alliages Fe_1-xCo_x désordonnés de structure bcc augmente avec la concentration en cobalt lorsque ces alliages restent très majoritairement composés de fer. Cette amélioration des propriétés de magnétotransport de la jonction tunnel disparaît cependant pour des concentrations en cobalt supérieures à 25%.

Pour comprendre ce changement de comportement, nous avons mesuré les spectres de photoémission résolus en spin à la surface d’alliages Fe_1-xCo_x et nous avons effectué des calculs ab-initio de structure électronique permettant l’interprétation de ces spectres. Nous avons ainsi pu identifier un état électronique de surface de symétrie D₁ et de spin minoritaire, qui devient occupé pour des concentrations en cobalt supérieures à 25%.

            Les spectres de photoémission et les courbes de densité d’états calculées ab-initio nous ont permis d’interpréter les caractéristiques courant-tension des jonctions tunnel à base d’alliages Fe_1-xCo_x en fonction des différents canaux de conduction (états d’interface et de volume, de symétrie Δ₁ ou Δ₅, de spin majoritaire ou minoritaire) qui contribuent au courant tunnel.