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1. Hurst, Jerome. Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques.

Degree: Docteur es, Physique de la matière condensée, 2017, Université de Strasbourg

Dans cette thèse, on s’intéresse à l'étude théorique et à la simulation numérique de la dynamique de charges et de spins dans des nano-structures métalliques. Ces dernières années la physique des nano-structures métalliques à connu un intérêt croissant, aussi bien d'un point de vue de la physique fondamental que d'un point de vue des applications technologiques. Il est donc essentiel d'avoir des modèles théoriques nous permettant de décrire correctement ce type d'objets. Cette thèse comporte deux études distinctes. Dans un premier temps on utilise un modèle semi-classique dans l'espace des phases afin d'étudier la dynamique de charges et de spins dans des films ferromagnétiques(Nickel). On décrit dans le même modèle le magnétisme itinérant et le magnétisme localisé. On montre qu'il est possible, en excitant le système avec un laser pulsé femtoseconde dans le domaine du visible, de créer un courant de spin oscillant dans la direction normal du film sur des temps ultrarapides(femtoseconde). Dans un second temps on s’intéresse à la dynamique de charge d'électrons confinés dans des nano-particules d'Or ou bien encore par des potentiels anisotropes. On montre que de telles systèmes sont des candidats intéressant pour faire de la génération d'harmoniques.

In this thesis we focus on the theoritical description and on the numerical simulation of the charge and spin dynamics in metallic nano-structures. The physics of metallic nano-structures has stimulated a huge amount of scientific interest in the last two decades, both for fundamental research and for potential technological applications. The thesis is divided in two parts. In the first part we use a semiclassical phase-space model to study the ultrafast charge and spin dynamics in thin ferromagnetic films (Nickel). Both itinerant and localized magnetism are taken into account. It is shown that an oscillating spin current can be generated in the film via the application of a femtosecond laser pulse in the visible range. In the second part we focus on the charge dynamics of electrons confined in metallic nano-particles (Gold) or anisotropic wells. We show that such systems can be used for high harmonic generation.

Advisors/Committee Members: Hervieux, Paul-Antoine (thesis director), Manfredi, Giovanni (thesis director).

Subjects/Keywords: Dynamique de spin; Magnétisme ultra-rapide; Méthode dans l’espace des phases; Équations de Wigner/Vlasov; Courant de spin; Dynamique non linéaire; Approche variationnelle; Génération d'harmoniques; Spin dynamics; Ultrafast magnetism; Phase-space methods; Wigner/Vlasov equation; Spin current; Nonlinear dynamics; Variational approach; High harmonic generation; 530.4

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APA (6th Edition):

Hurst, J. (2017). Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques. (Doctoral Dissertation). Université de Strasbourg. Retrieved from http://www.theses.fr/2017STRAE004

Chicago Manual of Style (16th Edition):

Hurst, Jerome. “Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques.” 2017. Doctoral Dissertation, Université de Strasbourg. Accessed April 23, 2021. http://www.theses.fr/2017STRAE004.

MLA Handbook (7th Edition):

Hurst, Jerome. “Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques.” 2017. Web. 23 Apr 2021.

Vancouver:

Hurst J. Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Strasbourg; 2017. [cited 2021 Apr 23]. Available from: http://www.theses.fr/2017STRAE004.

Council of Science Editors:

Hurst J. Ultrafast spin dynamics in ferromagnetic thin films : Dynamique ultra-rapide de spin dans des films ferromagnétiques. [Doctoral Dissertation]. Université de Strasbourg; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017STRAE004

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