ETUDE PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE DE COUCHES MINCES ET MULTICOUCHES MAGNETIQUES CORRESPONDANT AU SYSTEME COMPOSITE (PERMALLOY/ALUMINE) ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE PDF Download

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ETUDE PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE DE COUCHES MINCES ET MULTICOUCHES MAGNETIQUES CORRESPONDANT AU SYSTEME COMPOSITE (PERMALLOY/ALUMINE) ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE

ETUDE PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE DE COUCHES MINCES ET MULTICOUCHES MAGNETIQUES CORRESPONDANT AU SYSTEME COMPOSITE (PERMALLOY/ALUMINE) ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE PDF Author: NADJIMA.. BOUTERFAS
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Languages : fr
Pages : 275

Book Description
L'objet principal de cette thèse porte sur une étude par résonance ferromagnétique (RFM) de couches magnétiques ultraminces et de multicouches magnétiques correspondant au système composite (permalloy/alumine) élaboré par pulvérisation cathodique. Par contraste avec les multicouches magnétiques purement métalliques abondamment étudiées, ce système magnétique est caractérisé par le contact du matériau magnétique (noté Py) avec un diélectrique (Al2O3). Les films ont été élaborés par pulvérisation cathodique RF (cible de Py de composition Ni80Fe20), déposés sur des substrats de mica et de Si, et caractérisés par diffraction de rayons X. Ils ont tous la même structure sandwich [Al2O3base/film magnétique/ Al2O3 couverture] et le film magnétique correspond à : une couche magnétique unique, une bicouche ou une multicouche [Py/ Al2O3] N. L'expérience de RFM a consisté à étudier, à température ordinaire et en bande X, le spectre de résonance en fonction de l'orientation du champ statique appliqué dans un plan perpendiculaire au film. Pour ces films magnétiques, l'étude expérimentale systématique réalisée (RFM, mesures d'aimantation), étayée par une analyse théorique solide, permet de dégager les principaux résultats physiques suivants : Couches uniques ultraminces: le magnétisme de la couche interfaciale et l'anisotropie d'interface (axe facile perpendiculaire) dépendent fortement des conditions de dépôt (mode de dépôt , température). Les paramètres physiques sont analysés en termes d'un modèle tenant compte de la structure magnétique inhomogène de la couche de permalloy. Multicouches: l'analyse du spectre de RFM très riche observé (modes collectifs de volume et de surface) fournit une information supplémentaire sur les deux composantes de l'ancrage interfacial de l'aimantation hyperfréquence. Bicouches: un couplage d'échange indirect à travers de faibles épaisseurs ts de la barrière d'alumine est mis en évidence pour la première fois. De type ferromagnétique et d'amplitude rapidement décroissante avec ts (de 10 a 16 A°), il est attribué à un effet tunnel électronique entre les couches métalliques.

ETUDE PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE DE COUCHES MINCES ET MULTICOUCHES MAGNETIQUES CORRESPONDANT AU SYSTEME COMPOSITE (PERMALLOY/ALUMINE) ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE

ETUDE PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE DE COUCHES MINCES ET MULTICOUCHES MAGNETIQUES CORRESPONDANT AU SYSTEME COMPOSITE (PERMALLOY/ALUMINE) ELABORE PAR PULVERISATION CATHODIQUE PDF Author: NADJIMA.. BOUTERFAS
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Pages : 275

Book Description
L'objet principal de cette thèse porte sur une étude par résonance ferromagnétique (RFM) de couches magnétiques ultraminces et de multicouches magnétiques correspondant au système composite (permalloy/alumine) élaboré par pulvérisation cathodique. Par contraste avec les multicouches magnétiques purement métalliques abondamment étudiées, ce système magnétique est caractérisé par le contact du matériau magnétique (noté Py) avec un diélectrique (Al2O3). Les films ont été élaborés par pulvérisation cathodique RF (cible de Py de composition Ni80Fe20), déposés sur des substrats de mica et de Si, et caractérisés par diffraction de rayons X. Ils ont tous la même structure sandwich [Al2O3base/film magnétique/ Al2O3 couverture] et le film magnétique correspond à : une couche magnétique unique, une bicouche ou une multicouche [Py/ Al2O3] N. L'expérience de RFM a consisté à étudier, à température ordinaire et en bande X, le spectre de résonance en fonction de l'orientation du champ statique appliqué dans un plan perpendiculaire au film. Pour ces films magnétiques, l'étude expérimentale systématique réalisée (RFM, mesures d'aimantation), étayée par une analyse théorique solide, permet de dégager les principaux résultats physiques suivants : Couches uniques ultraminces: le magnétisme de la couche interfaciale et l'anisotropie d'interface (axe facile perpendiculaire) dépendent fortement des conditions de dépôt (mode de dépôt , température). Les paramètres physiques sont analysés en termes d'un modèle tenant compte de la structure magnétique inhomogène de la couche de permalloy. Multicouches: l'analyse du spectre de RFM très riche observé (modes collectifs de volume et de surface) fournit une information supplémentaire sur les deux composantes de l'ancrage interfacial de l'aimantation hyperfréquence. Bicouches: un couplage d'échange indirect à travers de faibles épaisseurs ts de la barrière d'alumine est mis en évidence pour la première fois. De type ferromagnétique et d'amplitude rapidement décroissante avec ts (de 10 a 16 A°), il est attribué à un effet tunnel électronique entre les couches métalliques.

Les empilements ferromagnétique/alumine/ferromagnétique à base de cobalt et de permalloy

Les empilements ferromagnétique/alumine/ferromagnétique à base de cobalt et de permalloy PDF Author: Cécile Maunoury
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Languages : fr
Pages : 180

Book Description
Depuis quelques d'années, l'étude des multicouches métalliques a suscité un vif intérêt dans la communauté scientifique. En effet, elles possèdent des propriétés magnétiques liées à leur caractère bidimensionnel n'existant pas dans un matériau à l'état massif. Les multicouches magnétiques ou Jonctions Tunnel Magnétiques (JTM) peuvent être utilisées dans la réalisation de nouvelles mémoires magnétiques MRAM (Mémoire Magnétique à Accès Aléatoire) en tant qu'élément de stockage de l'information. Les JTM présentent des propriétés de magnétorésistance et sont typiquement composées de deux couches ferromagnétiques séparées par une barrière isolante. La magnétorésistance est la variation de résistance électrique de la jonction lors du changement d'orientation relative des aimantations des deux couches ferromagnétiques. Nous avons élaboré des empilements Co/Al2O3/Co et Co/Al2O3/Co/NiFe par pulvérisation ionique. Cette technique permet le dépôt de tout type de matériaux qu'il s'agisse de métaux, d'alliages ou d'isolants avec de faibles vitesses de dépôt et conduit à une bonne adhésion des films. De plus, l'environnement ultra-vide minimise la pollution des couches. Après l'étude de l'élaboration d'alumine stœchiométrique, les propriétés magnétiques de chaque électrode et des empilements ont été étudiées par effet magnéto-optique Kerr polaire (MOKE) en champ perpendiculaire et AGFM (magnétométrie à gradient de champ alternatif) en champ parallèle, à température ambiante. Sur les jonctions Co/Al2O3/Co, nous n'avons pas observé d'effet des interfaces Co/Al2O3 et Al2O3/Co lors des mesures P-MOKE en champ perpendiculaire, il semble donc que le cobalt ne s'oxyde pas aux interfaces avec l'alumine. Sur la jonction Co/Al2O3/Co/NiFe, nous observons le retournement de l'aimantation de chacune des électrodes. Ce résultat prometteur met en évidence la possibilité d'utiliser la pulvérisation ionique dans l'élaboration de JTM.

Élaboration et étude des propriétés physiques de couches minces monocristallines d'alliage de Heusler à faible amortissement magnétique pour composants hyperfréquences

Élaboration et étude des propriétés physiques de couches minces monocristallines d'alliage de Heusler à faible amortissement magnétique pour composants hyperfréquences PDF Author: Guillermo Ortiz Hernandez
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Languages : fr
Pages : 180

Book Description
Cette thèse s'inscrit dans le domaine des matériaux magnétiques pour les hyperfréquences. Les matériaux magnétiques les plus utilisés dans des dispositifs hyperfréquences sont des ferrites, en particulier les grenats qui ont un très faible amortissement magnétique (de l'ordre de 0,0001). La course à la miniaturisation dans les technologies actuelles, pose certains problèmes liés à l'intégration de ferrites dans les composants hyperfréquences. Ces matériaux, à base d'oxyde de fer, nécessitent généralement des températures de dépôt très élevées qui risquent d'endommager d'autres parties au sein d'un même circuit. Une solution réside dans l'utilisation de matériaux ferromagnétiques qui peuvent être déposés à des températures modérées. Cependant, ce type de matériaux présente habituellement des facteurs d'amortissement élevés les rendant ainsi peu compatibles avec les caractéristiques recherchés pour des composants hyperfréquences. Dans ce contexte, les alliages Heusler apparaissent particulièrement attrayants. En effet, ces derniers présentent une aimantation et une température de Curie élevées, et des calculs ab initio prédisent des facteurs d'amortissement extrêmement faibles. La première étape de ce travail a consisté à mettre au point un banc de résonance ferromagnétique capable d'étudier des matériaux dans le domaine hyperfréquence. Cette étape s'est suivie de l'élaboration de couches minces épitaxiales de Co2MnSi par pulvérisation cathodique sur substrat MgO (001) et MgO/Cr (001). Une étude structurale poussée (RHEED, diffraction X, microscopie électronique en transmission) a permis de vérifier la bonne qualité cristalline des couches. Leurs propriétés magnétiques ont été étudiées par des techniques statiques et dynamiques afin d'obtenir une caractérisation complète de leurs paramètres magnétiques en fonction de l'épaisseur du matériau : aimantation à saturation, constante d'échange, amortissement, facteur gyromagnétique, constantes d'anisotropie. L'obtention de ces paramètres a été assistée par une modélisation reposant sur des outils numériques développés pendant la thèse. Les échantillons étudiés présentent des faibles amortissements magnétiques compris entre 0,002 et 0,007. Les paramètres magnétiques (anisotropie magnétocristalline, facteur gyromagnétique) sont fortement modifiés avec l'implémentation d'une couche tampon de Cr. Cela suggère que les propriétés magnétiques dans les alliages Heusler, sous forme de couches minces, sont étroitement liées aux contraintes dans les interfaces. Ce travail de thèse est une première étape qui a montré que le Co2MnSi pourrait constituer une brique élémentaire pour la réalisation de composants hyperfréquences. L'ingénierie de la couche tampon s'annonce comme une clé pour rendre ces alliages compatibles avec les besoins des technologies actuelles. Cette thèse permettra, par la suite, d'étudier des systèmes plus complexes tels les cristaux magnoniques à base d'alliages Heusler.

Elaboration et caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux

Elaboration et caractérisation de matériaux ferromagnétiques doux PDF Author: Vincent Dubuget
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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 EXPERIMENTALE DES PROPRIETES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DE MULTICOUCHES FER/TERBIUM

ETUDE EXPERIMENTALE DES PROPRIETES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DE MULTICOUCHES FER/TERBIUM PDF Author: FABIENNE.. RICHOMME
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Languages : fr
Pages : 160

Book Description
LES MULTICOUCHES FE/TB PEUVENT PRESENTER UNE FORTE ANISOTROPIE MAGNETIQUE PERPENDICULAIRE NECESSAIRE A LA REALISATION D'UN MILIEU D'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE HAUTE DENSITE. LES MULTICOUCHES ETUDIEES ONT ETE ELABOREES, SOIT PAR PULVERISATION CATHODIQUE RF, SOIT PAR EVAPORATION SOUS ULTRA-VIDE, PUIS CARACTERISEES PAR SPECTROMETRIE MOSSBAUER PAR ELECTRONS DE CONVERSION, PAR DIFFRACTION DE RAYONS X AUX PETITS ANGLES ET GRANDS ANGLES ET PAR MESURES D'AIMANTATION. LE GRAND NOMBRE D'ECHANTILLONS PULVERISES ETUDIES A PERMIS D'ETABLIR UN DIAGRAMME PRECIS DES CARACTERISTIQUES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DES COUCHES DE FER DANS UN LARGE DOMAINE D'EPAISSEURS DE FER ET DE TERBIUM (E#F#E COMPRIS ENTRE 0,22 ET 3,35 NM, E#T#B ENTRE 0,20 ET 2,40 NM), A PARTIR DE VALEURS TRES FAIBLES, CORRESPONDANT A DES MULTICOUCHES AMORPHES, JUSQU'A PRESENT PEU EXPLOREES PAR SPECTROMETRIE MOSSBAUER. LES COUCHES DE FER CRISTALLISENT POUR E#F#E EGALE A 2,3 NM. LES COUCHES AMORPHES, D'ABORD MODULEES EN COMPOSITION, PRESENTENT AUSSI, A PARTIR DE 1,2 NM DE FER NOMINAL, UNE ZONE DE FER AMORPHE PUR AU CENTRE DES COUCHES DE FER, QUI MODIFIE FORTEMENT LES PROPRIETES MAGNETIQUES DES MULTICOUCHES. CES RESULTATS ONT ETE CONFIRMES PAR LA DEPOSITION SELECTIVE DE FER 57, QUI PERMET UNE ANALYSE A L'ECHELLE DE LA MONOCOUCHE. L'OBSERVATION SEPAREE DES DEUX INTERFACES FE/TB ET TB/FE A MONTRE QU'ELLES SONT IDENTIQUES DANS LES COUCHES AMORPHES, MAIS TRES DIFFERENTES DANS LES COUCHES CRISTALLISEES. LES PROPRIETES MAGNETIQUES, EN PARTICULIER LA DIRECTION D'ANISOTROPIE, ONT ETE INTERPRETEES DE MANIERE COHERENTE A PARTIR DES DIFFERENTES ZONES MAGNETIQUES OBSERVEES. LE DOMAINE D'ANISOTROPIE MAGNETIQUE PERPENDICULAIRE EST OBTENU POUR DE FAIBLES EPAISSEURS DE FER. L'IRRADIATION AUX IONS EFFECTUEE AU GANIL A MIS EN EVIDENCE UNE ETAPE INEDITE DE DEMIXION DU FER ET DU TERBIUM. L'ETAPE USUELLE DE MELANGE N'EST OBSERVEE QU'AU DESSUS D'UN POUVOIR D'ARRET ELECTRONIQUE SEUIL VOISIN DE 22 KEV/NM.

COUCHES MINCES AMORPHES CO-MT (MT

COUCHES MINCES AMORPHES CO-MT (MT PDF Author: MOHAMED MONCEF.. TARHOUNI
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Languages : fr
Pages : 326

Book Description
L'ELABORATION DES COUCHES PAR COEVAPORATION PERMET D'ETUDIER LES PARAMETRES FONDAMENTAUX DU FERROMAGNETISME DES ALLIAGES DU TYPE CO-MT. CES PARAMETRES SONT L'AIMANTATION A SATURATION, L'ANISOTROPIE, LE CHAMP COERCITIF, LA CONSTANTE D'ECHANGE ET LE MOMENT MAGNETIQUE PAR ATOME. DES MESURES DE RESONANCE FERROMAGNETIQUE ET EN TEMPERATURE PERMETTENT DE VERIFIER LA LOI DE BLOCH. POUR ETUDIER LE MOMENT MAGNETIQUE PAR ATOME, ON MONTRE L'EQUIVALENCE FORMELLE DES DEUX MODELES EXISTANTS : LE MODELE DE FRIEDEL APPLIQUE ET LE MODELE DE CHEN. LE MODELE DE FRIEDEL APPLIQUE AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX REMPORTE UN SUCCES LIMITE

Etude des propiétés magnétiques de multicouches métalliques par spectroscopie Mössbauer et mesures d'aimantation

Etude des propiétés magnétiques de multicouches métalliques par spectroscopie Mössbauer et mesures d'aimantation PDF Author: Christophe Aron
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Languages : fr
Pages : 167

Book Description


ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES DE MULTICOUCHES METALLIQUES PAR SPECTROSCOPIE MOSSBAUER ET MESURES D'AIMANTATION

ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES DE MULTICOUCHES METALLIQUES PAR SPECTROSCOPIE MOSSBAUER ET MESURES D'AIMANTATION PDF Author: CHRISTOPHE.. ARON
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Book Description
DANS CE MEMOIRE, NOUS PRESENTONS LES PROPRIETES MAGNETIQUES DE DEUX SYSTEMES MULTICOUCHES DE NATURES CRISTALLOGRAPHIQUES TRES DIFFERENTES: L'UN EST AMORPHE (LES MULTICOUCHES FE#XSI#1#0#0##X/SI), ALORS QUE L'AUTRE EST MONOCRISTALLIN (LES SUPER-RESEAUX FE/RU). DANS CES DEUX CAS, L'OBJECTIF EST L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES DU SYSTEME EN FONCTION DE L'EPAISSEUR ET DE LA COMPOSITION DES COUCHES. LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE EST CONSACREE AUX MULTICOUCHES AMORPHES FE#XSI#1#0#0#-#X/SI. NOUS AVONS SYNTHETISE DES MULTICOUCHES AMORPHES PAR PULVERISATION CATHODIQUE TRIODE SUR DES SUBSTRATS DE KAPTON MAINTENUS A 77 K POUR DEUX COMPOSITIONS DIFFERENTES (X=62 ET X=70). LA STRUCTURE DES MULTICOUCHES A ETE ETUDIEE PAR DIFFRACTION DE RAYONS-X. NOUS AVONS AINSI CONSTATE QUE LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT PERMET D'OBTENIR DES ECHANTILLONS ENTIEREMENT AMORPHES ET QUE L'ALTERNANCE DES COUCHES EST DE BONNE QUALITE SI LA LONGUEUR DE MODULATION EST SUPERIEURE A 20 A. MESURES D'AIMANTATION ET SPECTROSCOPIE MOSSBAUER ONT PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE DES PROPRIETES ORIGINALES, TELLES QUE LA DECROISSANCE DU MOMENT MAGNETIQUE AVEC L'EPAISSEUR DE LA COUCHE DE FE#XSI#1#0#0##X ET L'APPARITION D'UNE ANISOTROPIE PERPENDICULAIRE POUR LES PLUS FAIBLES EPAISSEURS DE CETTE COUCHE. POUR LES PLUS GRANDES EPAISSEURS, L'AIMANTATION SUIT LA LOI DE BLOCH EN T#3#/#2, CARACTERISTIQUE D'UN COMPORTEMENT TRIDIMENSIONNEL. AUCUN COUPLAGE ENTRE COUCHES N'A PU ETRE OBSERVE. UN MODELE DECRIVANT L'EVOLUTION DE LA COMPOSITION CHIMIQUE DANS UNE BICOUCHE EN FONCTION DE L'EPAISSEUR DE CHACUN DES CONSTITUANTS EST PROPOSE; IL PERMET DE RENDRE COMPTE DES PROPRIETES MAGNETIQUES ETUDIEES. LA SECONDE PARTIE DE LA THESE EST CONSACREE AUX SUPER-RESEAUX FE/RU. LES ECHANTILLONS ONT ETE SYNTHETISES PAR EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES AU LABORATOIRE MIXTE CNRS-ST GOBAIN ET CARACTERISES PAR RHEED ET PAR DIFFRACTION DE RAYONS-X. CES SUPER-RESEAUX HEXAGONAUX ONT DES PROPRIETES MAGNETIQUES ORIGINALES, DUES A LA PHASE HEXAGONALE DILATEE DU FER. DES MESURES DE SPECTROSCOPIE MOSSBAUER ONT PERMIS DE CONFIRMER LA QUALITE DE L'EPITAXIE ET DE DISTINGUER DEUX TYPES D'ATOMES DE FER: DES ATOMES NON-MAGNETIQUES DANS LES DEUX PREMIERES MONOCOUCHES DE FER A L'INTERFACE AVEC LE RUTHENIUM ET DES ATOMES MAGNETIQUES DANS LES COUCHES SUIVANTES. LE MOMENT MAGNETIQUE, PARALLELE AU PLAN DES COUCHES, A ETE EVALUE A 2.1 #B. UN COUPLAGE ENTRE LES COUCHES DE FER APPARAIT LORSQUE LA COUCHE DE RUTHENIUM EST MINCE

ELABORATION ET ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES ET STRUCTURALES DES COUCHES MINCES AMORPHES DE CO#1##X##YZR#XM#Y AVEC M

ELABORATION ET ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES ET STRUCTURALES DES COUCHES MINCES AMORPHES DE CO#1##X##YZR#XM#Y AVEC M PDF Author: MOHAMED.. NAILI
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Book Description
CETTE THESE EST CONSACREE A L'ETUDE DES COUCHES MINCES AMORPHES D'ALLIAGES FERROMAGNETIQUES COM OU M=ZR, TI, NB OU PT EST UN METAL NON MAGNETIQUE. LES ECHANTILLONS ETAIENT DEPOSES PAR PULVERISATION RADIOFREQUENCE EN PRESENCE D'UN CHAMP MAGNETIQUE CONTINU APPLIQUE PARALLELEMENT AU PLAN DU DEPOT. LE TRAVAIL CONSISTAIT A DETERMINER LES VARIATIONS DE PARAMETRES MAGNETIQUES DE BASE (AIMANTATION A SATURATION 4M#S, CHAMP COERCITIF H#C, ANISOTROPIE UNIAXIALE INDUITE K#U), ET LES VARIATIONS DE LA STRUCTURE LOCALE EN FONCTION DE LA COMPOSITION DES ALLIAGES AINSI QUE LES PARAMETRES DE DEPOTS TELS QUE LA PRESSION DU GAZ PULVERISANT. LES VARIATIONS DE 4M#S ET DE H#C SONT INTERPRETEES PAR DES MODELES CLASSIQUES. LES VARIATIONS DE K#U ONT FAIT L'OBJET D'UNE ETUDE TRES DETAILLEE. K#U A UNE VALEUR MINIMUM POUR LA PRESSION LA PLUS FAIBLE ET AUGMENTE TRES FORTEMENT EN FONCTION DE LA PRESSION CROISSANTE DU GAZ PULVERISANT EN PASSANT PAR UN MAXIMUM. POUR UNE PRESSION DE PULVERISATION DONNEE K#U DIMINUE QUAND LA CONCENTRATION M DANS L'ALLIAGE AUGMENTE. CES RESULTATS SONT INTERPRETES GRACE A UN MODELE NOUVEAU OU K#U EST LA SOMME DE DEUX CONTRIBUTIONS: UNE CONTRIBUTION LIEE A L'ANISOTROPIE LOCALE K#L DES SITES OCTA ET ICOSAEDRIQUES ET UNE AUTRE LIEE A L'ANISOTROPIE LOCALE DES SITES TRIGONAUX. LES VARIATIONS DE K#U EN FONCTION DE LA PRESSION SONT DUES AUX VARIATIONS DU TAUX ET DE L'ORIENTATION DES SITES TRIGONAUX. LA DIMINUTION DE K#U EN FONCTION DE M EST EXPLIQUEE PAR LA DECROISSANCE DE K#L QUAND LA CONCENTRATION DU METAL M DANS L'ALLIAGE AUGMENTE. ON A DEDUIT CE DERNIER RESULTAT DES VARIATIONS DES CARACTERISTIQUES DU SPECTRE D'ONDE DE SPINS STATIONNAIRES MESUREES PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE. LE MODELE EST CONFIRME PAR UN TRAITEMENT THERMOMAGNETIQUE MONTRANT EFFECTIVEMENT QUE K#U EST FORME D'UN COMPOSANT REVERSIBLE ET D'UN COMPOSANT IRREVERSIBLE LIES RESPECTIVEMENT AUX AGREGATS DE HAUTE SYMETRIE DU

Spectroscopie Brillouin dans les couches minces, multicouches et nanostructures magnétiques

Spectroscopie Brillouin dans les couches minces, multicouches et nanostructures magnétiques PDF Author: Hedi Bouloussa-Huynh
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Languages : fr
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Book Description
Ce travail vise à étudier, expérimentalement et théoriquement, le comportement des ondes de spin dans des couches ultraminces, multicouches et nanostructures magnétiques en présence de l'interaction Dzyaloshinskii-Moriya d'interface (DMI). A cet effet, nous avons utilisé la spectroscopie Brillouin (BLS) de diffusion inélastique de la lumière comme sonde expérimentale. Cette technique s'est avérée un outil extrêmement efficace pour mesurer la DMI ; effet qui se traduit par une asymétrie des raies Stokes et anti-Stokes d'un spectre BLS d'un système magnétique mince en contact d'un métal lourd produisant un fort couplage spin-orbite (SOC, acronyme anglais). Ainsi,en présence de DMI, les fréquences de deux ondes de spin se propageant dans des directions opposées seront différentes du fait de la brisure de symétrie par inversion.Différents systèmes ont été abordés et différentes situations et paramètres ont été considérés.Sur les systèmes simples en couches ultraminces, le comportement en fonction de l'épaisseur du film magnétique ou encore l'effet du recuit ont été cernés mettant en évidence le caractère interfacial de la DMI et le rôle de la qualité structurale et chimique de l'interface ferromagnétique/métal lourd. Par ailleurs, nous avons montré que l'addition d'impuretés non magnétiques à fort SOC dans des métaux légers interfacés avec un ferromagnétique peut constituer une approche efficace pour améliorer et contrôler simultanément l'amortissement magnétique, l'anisotropie perpendiculaire ainsi que la DMI. Une corrélation entre ces paramètres issus du SOC a été démontrée.Dans les empilements de couches minces, une attention particulière a été dévolue au rôle des couplages d'échange, dipolaire et des anisotropies magnétiques sur le comportement des ondes de spin en présence de DMI. Il apparaît que la mesure quantitative de la DMI peut s'écarter nettement de celle obtenue à partir de l'expression analytique éprouvée pour les couches minces simples où la valeur de la DMI est directement proportionnelle au vecteur d'onde des ondes de spin. Un calcul complet est ainsi nécessaire pour tous les cas non-symétriques (interfaces non équivalentes, anisotropies d'interface différentes,. . . ). Les résultats théoriques présentés à cet effet représentent un outil extrêmement utile.L'étude de différents réseaux de nanolignes présentant une DMI a été l'occasion de mettre en évidence les effets de taille et de périodicité dans différentes situations. Des nanolignes complètement découplées ou en contact physique partiel sur l'épaisseur ont été abordées. Nous avons ainsi mis en évidence l'absence de DMI pour des ondes de spin stationnaires selon la largeur des lignes découplées et corrélé le comportement des ondes de spin à leur longueur d'atténuation et la périodicité des réseaux, alors qu'un comportement magnonique modulé par la présence de la DMI a été observé pour les lignes couplées par l'intermédiaire d'un film ferromagnétique. Les résultats obtenus dans ce travail de thèse participent à la compréhension du comportement magnétique dynamique de systèmes en présence de DMI pouvant contribuer à l'ingénierie efficace de systèmes pour l'électronique de spin du futur ou la spin-orbitronique,notamment à base de configurations de spin chirales tels que les skyrmions.