Author: Alain FessantPublisher:
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Languages : fr
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Etude de la dynamique d'aimantation dans les couches minces magnetiques amorphes
Author: Alain FessantETUDE DE LA DYNAMIQUE D'AIMANTATION DANS LES COUCHES MINCES MAGNETIQUES
Author: ALAIN.. FESSANTPublisher:
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Languages : fr
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DES MECANISMES D'AIMANTATION DANS LES COUCHES MINCES AMORPHES DOUCES A BASE DE COBALT, COM#1M#2, AVEC M#1#,#2=ZR, NB, RE, ... EN BASSE FREQUENCE, D'UNE PART ET EN HAUTE FREQUENCE, D'AUTRE PART. EN BASSE FREQUENCE, LES CYCLES D'HYSTERESIS ONT ETE TRACES SUR DES COUCHES DE FORME TOROIDALE, SOUS CHAMP D'EXCITATION FAIBLE, CYCLE DE RAYLEIGH, ET SOUS CHAMP D'EXCITATION FORT. L'EFFET DE CHAMPS CONTINUS ORIENTES SELON LE CHAMP D'EXCITATION, PUIS PERPENDICULAIRES A CELUI-CI EST ETUDIE. LA PERMEABILITE A ETE MESUREE POUR DIFFERENTES ORIENTATIONS DU CHAMP D'EXCITATION PAR RAPPORT A L'AXE DE FACILE AIMANTATION. CES RESULTATS ONT FAIT APPARAITRE UNE PREDOMINANCE DES MOUVEMENTS DE PAROIS DE BLOCH DANS LES MECANISMES D'AIMANTATION, TANT QUE LE CHAMP D'EXCITATION N'EST PAS ORIENTE DANS LA DIRECTION PERPENDICULAIRE A L'AXE DE FACILE AIMANTATION. EN HAUTE FREQUENCE, UNE METHODE NOUVELLE DE MESURE, AUTOMATISEE, LARGE BANDE DE LA PERMEABILITE ENTRE 1 MHZ ET 3 GHZ UTILISANT UNE LIGNE TRIPLAQUE EST DECRITE. GRACE A CE DISPOSITIF, LE CARACTERE ANISOTROPE DE L'AIMANTATION DE TELLES COUCHES EST PRIS EN COMPTE DANS LA MESURE DE LA PERMEABILITE. DANS CETTE GAMME DE FREQUENCE, UNE VALEUR SUBSTANTIELLE DE LA PERMEABILITE EST OBTENUE UNIQUEMENT LORSQUE LE CHAMP D'EXCITATION EST ORIENTE DANS UNE DIRECTION PERPENDICULAIRE A L'AXE DE FACILE AIMANTATION, METTANT EN EVIDENCE LA PREDOMINANCE DES ROTATIONS DE SPINS. LA FREQUENCE DE COUPURE DE LA PERMEABILITE EN FONCTION DE L'EPAISSEUR EST ANALYSEE A PARTIR DES MECANISMES DE COURANTS DE FOUCAULT
DYNAMIQUE DE L'AIMANTATION ET DISTRIBUTION DE L'ANISOTROPIE MAGNETIQUE DANS LES COUCHES MINCES FERROMAGNETIQUES DOUCES AMORPHES
Author: DAVID.. SPENATOPublisher:
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Languages : fr
Pages : 118
Book Description
CE TRAVAIL TRAITE DE LA DYNAMIQUE DES MECANISMES D'AIMANTATION EN RELATION AVEC LA DISTRIBUTION DE L'ANISOTROPIE DANS LES COUCHES MINCES FERROMAGNETIQUES DOUCES AMORPHES A BASE DE COBALT. NOUS MONTRONS QUE LE PROBLEME DU COMPORTEMENT EN FREQUENCE DE LA PERMEABILITE COMPLEXE DUE A LA ROTATION DE SPIN PEUT ETRE APPROCHE PAR LA THEORIE DE LANDAU-LIFSHITZ QUI DONNE L'EQUATION DU MOUVEMENT DU VECTEUR AIMANTATION SOUMIS A UN CHAMP EXCITATEUR. NOUS PRESENTONS, EN UTILISANT CETTE THEORIE, UN CALCUL ANALYTIQUE DU TENSEUR DE PERMEABILITE COMPLEXE D'UNE COUCHE MINCE FERROMAGNETIQUE A ANISOTROPIE UNIAXIALE PLANAIRE SOUMISE A UN CHAMP EXCITATEUR DE DIRECTION QUELCONQUE. CE MODELE TIENT COMPTE DE PARAMETRES INTRINSEQUES. CE CALCUL NOUS A PERMIS: DE SIMULER L'INFLUENCE DE CES PARAMETRES SUR LES SPECTRES EN FREQUENCE DE LA PERMEABILITE COMPLEXE. DE COMPARER LES SPECTRES THEORIQUES DE LA PERMEABILITE COMPLEXE AVEC DES SPECTRES EXPERIMENTAUX. DE CETTE ETUDE, IL RESULTE QUE, DANS CERTAINS CAS, DES ECARTS EXISTENT ENTRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX ET LES RESULTATS ISSUS DU MODELE THEORIQUE. NOUS AVONS EMIS L'HYPOTHESE QUE, DANS CES CAS, L'ANISOTROPIE DES COUCHES MINCES N'EST PAS PARFAITEMENT UNIAXIALE, MAIS QU'IL POURRAIT EXISTER UNE CERTAINE DISPERSION DE L'ANISOTROPIE, CELLE-CI POUVANT ETRE A L'ORIGINE DE CES ECARTS. SI TEL EST LE CAS, LES DEUX MECANISMES D'AIMANTATION, ROTATION DE SPIN ET DEPLACEMENT DE PAROI, PEUVENT COEXISTER QUELLE QUE SOIT L'ORIENTATION DU CHAMP D'EXCITATION. NOUS METTONS EN EVIDENCE CE RESULTAT ET NOUS MONTRONS QUE L'ON PEUT OBTENIR EXPERIMENTALEMENT LA CONTRIBUTION DE CHAQUE MECANISME A LA PERMEABILITE QUELLE QUE SOIT LA DISTRIBUTION DE L'ANISOTROPIE DANS LES COUCHES. NOUS AVONS EVALUE LA DISTRIBUTION DE L'ANISOTROPIE ET MONTRE QU'ELLE ETAIT DUE, DANS LES COUCHES UNIAXIALES FAIBLEMENT DISPERSEES, A LA PRESENCE DE RIDES MAGNETIQUES. CE RESULTAT A ETE CONFORTE PAR LE BON ACCORD ENTRE LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DE MESURE DE LA PERMEABILITE TRANSVERSE ET LA THEORIE DE HOFFMANN
Étude des anisotropies et de la dynamique d’aimantation dans le système en couches minces NiFe(20nm)-FeMn(20nm) couplé par échange ferromagnétique-antiferromagnétique
Author: Maryline GloanecPublisher:
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Languages : fr
Pages : 154
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Le couplage d’échange entre une couche ferromagnétique (F) et une couche antiferromagnétique (AF) ne cesse d’intriguer la communauté du magnétisme depuis sa découverte il y a plus de 50 ans. Ces 20 dernières années ont vu les recherches sur ce phénomène s’intensifier, en partie, du fait de l’émergence de l’électronique de spin et de son utilisation dans les technologies du stockage de l’information. L’enregistrement magnétique à haute densité de stockage necessitant des processus rapides de renversement de l’aimantation, il est d’un intérêt certain d’étudier la dynamique de l’aimantation dans le régime de la nanoseconde et d’acquérir une bonne compréhension des processus de relaxation et des interactions magnétiques dans les systèmes couplés. Dans ce mémoire, nous présentons les études menées sur le système en couches minces NiFe(20nm)FeMn(20nm) couplé par échange F/AF. Le coeur du travail a consisté en la détermination des anisotropies et l’étude de la relaxation magnétique à température ambiante et à basse température. Dans ce but, nous avons couplé le travail de caractérisation - en statique (magnétométrie) et en dynamique (résonance ferromagnétique) - à celui de la simulation numérique par la mise en oeuvre du modèle DWF. Ce modèle reprend l’approche proposée par Mauri en autorisant la formation d’une paroi de domaine planaire dans la couche antiferromagnétique à l’interface F/AF. Le résultat majeur de cette thèse est la mise en évidence du processus de relaxation lente dans le système NiFe/FeMn aux basses températures. Ce processus de relaxation magnétique est à l’origine d’un apparent désaccord entre les valeurs du champ d’échange F/AF mesurées en statique et en dynamique. Les éléments responsables de ce mécanisme ont par ailleurs été identifiés : il s’agit d’impuretés de nature paramagnétique et non antiferromagnétique comme cela a été suggéré dans la littérature.
Excitations magnétiques dans des films minces et des nanostructures présentant une distribution d'aimantation non uniforme
Author: Yacine TalbiPublisher:
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Languages : fr
Pages : 117
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Ce travail a porté sur l'analyse du comportement statique d'objets magnétiques sous forme de couches minces ou de plots submicrométriques présentant une distribution d'aimantation fortement non-uniforme et leurs excitations magnétiques. Dans ce but diverses techniques expérimentales ont été utilisées : la microscopie à force à magnétique (MFM), la résonance ferromagnétique de type micro-ruban (FMR) et la spectroscopie Brillouin (BLS). Dans une première étude, fortement expérimentale portant sur des films continus, la première étape a concerné la recherche des paramètres magnétiques et l'analyse fine de la distribution d'aimantation présente communément appelée « rubans faibles ». Un point important a consisté en la maîtrise de cette structure et notamment de sa périodicité lors des expériences dynamiques. Ce travail a été réalisé par une étude approfondie en MFM sous champ appliqué. Pour l'analyse des excitations magnétiques observées par FMR et BLS, deux modèles simples ont été proposés. Le premier utilisant une approche de Thiele afin rendre compte des déplacements de vortex tandis que le second permet d'expliquer les spectres d'ondes de spin observés. La seconde partie de notre recherche fut quant à elle purement numérique offrant une étude sur des petits plots permettant toutefois l'établissement d'une structure en vortex. Le code de calcul OOMMF fut utilisé à cet effet. Le comportement statique et dynamique a été analysé en fonction du champ appliqué et ce pour diverses tailles de plots.
MECANISMES D'AIMANTATION ET DYNAMIQUE DES PAROIS DANS DES FILMS MINCES MAGNETIQUES AMORPHES DE CONBZR
Author: MOKHTAR.. ROUABHIPublisher:
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Languages : fr
Pages : 150
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DANS CE TRAVAIL, NOUS AVONS MENE UNE ETUDE SUR LA DYNAMIQUE DES MECANISMES D'AIMANTATION DANS DES FILMS MINCES METALLIQUES MAGNETIQUES DOUX POUR TENTER UNE APPROCHE DIFFERENTE D'UN SUJET JUSQU'ALORS RESERVE AUX MATERIAUX ISOLANTS MASSIFS. LES COUCHES MINCES AMORPHES DU COMPOSE STANDARD DE CONBZR, QUE NOUS AVONS ELABOREES PAR PULVERISATION R.F., SONT TYPIQUES D'UNE ANISOTROPIE PLANAIRE UNIAXIALE. NOUS AVONS OBTENU NOS RESULTATS EN CHAMPS FAIBLES ET EN CHAMPS FORTS RESPECTIVEMENT A L'AIDE DE DISPOSITIFS DE MESURE ORIGINAUX QUE NOUS AVONS CONCUS ET REALISES: SPECTRE HAUTE FREQUENCE DE LA PERMEABILITE INITIALE (JUSQU'A 500 MHZ) ET CYCLES D'HYSTERESIS (JUSQU'A 100 KHZ). EN CHAMPS FAIBLES ET POUR UNE DIRECTION D'EXCITATION PARALLELE A L'AXE DE FACILE AIMANTATION, NOUS AVONS MONTRE QUE LES PAROIS NE CONTRIBUENT PAS AUX MECANISMES D'AIMANTATION REVERSIBLES ET QU'ELLES PEUVENT ETRE CONSIDEREES TOTALEMENT BLOQUEES. POUR EXPLIQUER CES OBSERVATIONS, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE MODELISATION THEORIQUE DANS LAQUELLE LES PAROIS SONT ACCROCHEES AUX SURFACES DU FILM. CE MODELE A ETE CONFIRME PAR NOS RESULTATS EN CHAMPS FORTS: OUTRE LA MISE EN EVIDENCE D'UN CHAMP CRITIQUE DE DECROCHAGE INVERSEMENT PROPORTIONNEL A L'EPAISSEUR DU FILM, NOUS AVONS MONTRE QUE L'ENSEMBLE DES PARAMETRES DES BOUCLES D'HYSTERESIS SUIVENT LES LOIS PREVUES. D'AUTRE PART, LA MESURE DES CYCLES D'HYSTERESIS A FREQUENCE VARIABLE A MIS EN EVIDENCE UN NET EFFET DE LA FREQUENCE DES UNE CENTAINE DE HZ. L'APPARITION PROGRESSIVE D'EFFETS DISSIPATIFS ASSOCIES A DES COURANTS DE FOUCAULT N'EXCLUT PAS LA CONTRIBUTION EVENTUELLE DE PHENOMENES DISSIPATIFS DUS A LA RELAXATION DES PAROIS
Elaboration et caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux
Author: Vincent DubugetPublisher:
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Languages : fr
Pages : 0
Book Description
Au cours de ce manuscrit sont reportées l'élaboration et la caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux : les microfils nanocristallisés gainés de verre de composition Finemet élaborés par le procédé de tirage Taylor-Ulitovsky et les couches minces amorphes decomposition CoNb et CoZr déposées par pulvérisation cathodique assistée magnétron.Une première partie du travail de thèse a été consacrée à l'étude de l'influence de l'état structural et de la composition sur les propriétés magnétiques, respectivement au travers des microfils nanocristallisés gainés de verre et des couches minces amorphes. Une deuxième partie a été vouée à référencer les différentes sources de dispersion d'aimantation des couches minces magnétiques, élaborées au déroulé sur substrat polymère. Une méthode a été proposée afin de quantifier la distribution d'anisotropie en angle et en intensité dans l'épaisseur. Le comportement magnétique des telles couches a été modélisé en prenant en compte la distribution d'aimantation expérimentale dans une approximation den-macrospins sans interaction d'échange. Un second volet a consisté à développer un modèle micromagnétique unidimensionnel prenant en compte l'énergie d'échange. Ce modèle a été appliqué avec succès sur une bicouche et une multicouche à anisotropies magnétiques croisées, élaborées spécifiquement à cet effet. L'étude exhaustive d'une bicouche à anisotropies croisées a été menée : aimantation statique et dynamique, structure en domaines magnétiques, aimantation dynamiquement couplée et caractérisation du profil d'aimantation dans l'épaisseur.
Etude de la réponse statique et dynamique de la paroi de Néel dans les couches minces magnétiques
Author: Eva DieudonneDynamique d'aimantation dans une couche ultramince ferromagnétique. Application au système or/cobalt/or
Author: Bertrand RaquetPublisher:
ISBN:
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Languages : fr
Pages : 234
Book Description
CE TRAVAIL DE THESE PRESENTE UNE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA DYNAMIQUE D'AIMANTATION ET DE SES PROCESSUS DE RENVERSEMENT DANS UNE COUCHE ULTRAMINCE FERROMAGNETIQUE. NOUS PROPOSONS DEUX MODELISATIONS PHENOMENOLOGIQUES A UNE ECHELLE MESOSCOPIQUE DU RETOURNEMENT MULTIDOMAINE DE L'AIMANTATION SOUS UN CHAMP OSCILLANT. NOTRE APPROCHE SE VEUT GENERALE, INTEGRANT LA DYNAMIQUE DU CHAMP MAGNETIQUE APPLIQUE, LES MECANISMES DE NUCLEATIONS ET DE PROPAGATIONS DE DOMAINES MAGNETIQUES. NOUS ABOUTISSONS A UNE EXPRESSION ANALYTIQUE DE L'AIMANTATION DECRIVANT UN CYCLE D'HYSTERESIS. LA COMPARAISON AVEC L'EXPERIENCE NOUS PERMET D'IDENTIFIER ET DE QUANTIFIER LE TRAINAGE MAGNETIQUE ET LES PROCESSUS RESPONSABLES DU RETOURNEMENT DE L'AIMANTATION. LA PARTIE EXPERIMENTALE EST UNE ETUDE DE LA DYNAMIQUE D'AIMANTATION DANS UNE STRUCTURE SANDWICH MOS#2/AU(40NM)/CO(0.8NM)/AU(3NM) PAR EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE. L'APPLICATION DES MODELES DEVELOPPES DEFINIT LES MODES DE RENVERSEMENT DE L'AIMANTATION SELON LA DYNAMIQUE DU CHAMP ET LES CONDITIONS D'ELABORATION DE LA COUCHE ULTRAFINE DE COBALT.
Etude du régime thermiquement activé de l'effet tunnel d'aimantation par mesures de chaleur spécifique dépendante de la fréquence
Author: Gilles GaudinPublisher:
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Languages : fr
Pages : 197
Book Description
Ce travail porte sur l'étude expérimentale et numérique du régime thermiquement activé de l'effet tunnel d'aimantation. Les aimants moléculaires sont des systèmes très bien caractérisés, formés de molécules magnétiques toutes identiques arrangées réguliérement dans un réseau. L'étude présentée est basée sur des mesures de chaleur spécifique dépendante de la fréquence réalisées sur l'un d'entre eux, le Fe8 de spin S=10. Une interprétation de telles mesures montre qu'elles donnent accès à la dynamique d'un système avec les avantages de la chaleur spécifique : accès à toutes les excitations. La grandeur mesurée, définie dans le cadre de la réponse linéaire a une signification physique et sa partie imaginaire est reliée à la dissipation d'énergie libre. Un nanocalorimètre à haute résolution a été développé. Sa chaleur spécifique est très faible, typiquement de l'ordre de 1nJ/K à 2K et il permet la mesure d'échantillons, couches minces directement déposées sur le porte-échantillon ou monocristaux, de moins e 1[mu]g avec une résolution [delta]C/C = 10-3 à 10-4, dans une gamme de températures de 100 mK à 10 K sous champ magnétique. Les mesures effectuées sur le Fe8 en fonction de la température et du champ magnétique montrent des signatures claires de l'effet tunnel résonant. Elles permettent d'obtenir le temps de relaxation de l'aimantation d'un puits à l'autre. Un modèle développé sur la base d'une description de Fe8 en multiplet S = 10, de l'interaction spin-phonon et d'un élargissement supplémentaire dû à une distribution de champs magnétiques reproduit les résultats expérimentaux de façon excellente. Il permet de mettre en évidence de nouvelles excitations qui ne peuvent être décrites dans le multiplet S = 10 et que nous pensons dues à des transitions dans des multiplets excité.