Couches minces magnétiques pour applications hyperfréquences PDF Download
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Author: Matthieu Valetas
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Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
Les dispositifs micro-ondes non réciproques à ferrite, comme les circulateurs, sont actuellement très utilisés dans les télécommunications sous forme massive. Ils nécessitent, pour fonctionner, d'être polarisés par un champ magnétique, qui peut être créé par un aimant permanent. L'enjeu actuel est d'intégrer ces circulateurs, sous forme de multicouche, sur un même substrat (technologies MMIC). Une autre application possible de ces dispositifs intégrés à ferrite sont les antennes à polarisation circulaire. Une simulation de leur comportement à 40 GHz est notamment présentée dans ce mémoire. La suite de ce travail traite de la réalisation par pulvérisation radiofréquence magnétron et de la caractérisation de couches magnétiques de Samarium-Cobalt et de Néodyme-Fer-Bore ; elles sont susceptibles de polariser magnétiquement une couche de ferrite doux. Pour ce faire, l'axe de facile aimantation des mailles doit être perpendiculaire au plan de la couche. Afin de favoriser cette orientation, un dispositif de dépôt sous induction magnétique a été conçu après simulation. Des possibilités d'épitaxie des dépôts sur les substrats ont également été envisagées afin de favoriser la croissance axe c. L'influence, sur la structure des couches, leurs propriétés magnétiques et leur composition, de nombreux paramètres expérimentaux a été étudiée. La phase magnétique Nd(2)Fe(14)B a ainsi pu être mise en évidence sous forme polycristalline. Des champs coercitifs de l'ordre de 0,6 Tesla ont pu être obtenus. L'intégration des circulateurs nécessitera, ensuite, d'orienter convenablement ces couches magnétiques dures
Author: Matthieu Valetas
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Languages : fr
Pages : 210
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Book Description
Les dispositifs micro-ondes non réciproques à ferrite, comme les circulateurs, sont actuellement très utilisés dans les télécommunications sous forme massive. Ils nécessitent, pour fonctionner, d'être polarisés par un champ magnétique, qui peut être créé par un aimant permanent. L'enjeu actuel est d'intégrer ces circulateurs, sous forme de multicouche, sur un même substrat (technologies MMIC). Une autre application possible de ces dispositifs intégrés à ferrite sont les antennes à polarisation circulaire. Une simulation de leur comportement à 40 GHz est notamment présentée dans ce mémoire. La suite de ce travail traite de la réalisation par pulvérisation radiofréquence magnétron et de la caractérisation de couches magnétiques de Samarium-Cobalt et de Néodyme-Fer-Bore ; elles sont susceptibles de polariser magnétiquement une couche de ferrite doux. Pour ce faire, l'axe de facile aimantation des mailles doit être perpendiculaire au plan de la couche. Afin de favoriser cette orientation, un dispositif de dépôt sous induction magnétique a été conçu après simulation. Des possibilités d'épitaxie des dépôts sur les substrats ont également été envisagées afin de favoriser la croissance axe c. L'influence, sur la structure des couches, leurs propriétés magnétiques et leur composition, de nombreux paramètres expérimentaux a été étudiée. La phase magnétique Nd(2)Fe(14)B a ainsi pu être mise en évidence sous forme polycristalline. Des champs coercitifs de l'ordre de 0,6 Tesla ont pu être obtenus. L'intégration des circulateurs nécessitera, ensuite, d'orienter convenablement ces couches magnétiques dures
Author: Guillaume Counil
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Languages : fr
Pages : 154
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Book Description
J'ai développé une technique de mesure de la dynamique de l'aimantation aux échelles de temps de l'ordre de la nanoseconde, pour des couches ultraminces d'épaisseur de l'ordre du manomètre. Dans la course à des densité d'intégrations et de vitesses de fonctionnement toujours croissantes, ces deux échelles, temporelle et spatiale, sont les échelles pertinentes qu'il faut maîtriser pour comprendre et optimiser le fonctionnement des nano-dispositifs hyperfréquence. Après avoir décrit l'excitation linéaire des modes de résonance dans les couches minces, je décris en particulier le phénomène de relaxation de l'amantation. Je présente ensuite la technique inductive développée, dans le domaine temporel comme dans le domaine fréquentiel. Les effets de propagation dus à la longueur d'onde centimétrique seront étudiés, de même que l'effet de l'inhomogénéité du champ excitateur créé par l'antenne excitatrice. Une application de la technique pour la mesure de l'anisotropie de couches épitaxiées Fe/MgO, ainsi qu'une étude en température des mécanismes de relaxation est alors présentée.
Author: Damien Rialet
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Languages : fr
Pages : 213
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Dans le but de réduire l’encombrement des dispositifs hyperfréquences, les industriels doivent s’adapter et innover. C’est pourquoi, afin de rendre les systèmes de télécommunication toujours plus discrets et efficaces, il est possible d’y intégrer des couches minces magnétiques à haute perméabilité. Concernant les dispositifs antennaires, il s’avère que les antennes planaires présentent de meilleures performances d’un point de vue miniaturisation vis-à-vis du caractère magnétique que les antennes dipolaires. Par conséquent, des modèles analytiques ont été développés de manière à estimer l’influence des caractéristiques intrinsèques du substrat sur les performances des antennes. En continuité de ces travaux, la même démarche a été étendue au cas d’un empilement de couches magnétodiélectriques. D’autre part, ces couches minces magnétiques ont été placées dans le champ proche de dispositifs coplanaires hyperfréquences. Les résultats obtenus ont montré que l’insertion des matériaux magnétiques autorisait des taux de miniaturisation importants. Enfin, le spectre magnétique des couches minces présente de fortes pertes magnétiques à la fréquence de résonance ferromagnétique, et cela, sur une large bande de fréquence. C’est pourquoi, des dispositifs antennaires large bande incluant des fonctions de filtrage de type « coupe-bande » ont été étudiés.
Author: Jean-Luc Vermeulen
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Languages : fr
Pages : 436
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DANS LE CADRE DES APPLICATIONS EMPLOYANT DES MATERIAUX FERROMAGNETIQUES AUX HYPERFREQUENCES, NOUS AVONS ETUDIE LES PROPRIETES MAGNETIQUES ET ELECTRIQUES DE COUCHES MINCES FERROMAGNETIQUES METALLIQUES ET DIELECTRIQUES DEPOSEES PAR PULVERISATION IONIQUE. LE PREMIER VOLET DE CE MEMOIRE SE RAPPORTE A L'INSTALLATION DE DEPOT. DES PARAMETRES CLES TELS QUE L'ORIENTATION DE LA CIBLE ET LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT FONT L'OBJET D'UNE ANALYSE APPROFONDIE. CETTE ETUDE A PERMIS AINSI D'ABOUTIR A L'OBTENTION DE COUCHES DENSES DE QUALITE MAITRISEE. SUR LA BASE DE CES PRELIMINAIRES, DES FILMS MINCES MICROCRISTALLISES DE CO-FE-SI-B ONT ETE ELABORES ET CARACTERISES. L'ANALYSE DES PROPRIETES MAGNETIQUES STATIQUES ET DYNAMIQUES EN FONCTION DES CONDITIONS EXPERIMENTALES MONTRE QU'ELLES SONT PARTICULIEREMENT SENSIBLES AUX DEUX PARAMETRES: TEMPERATURE DE DEPOT ET BOMBARDEMENT IONIQUE. LEUR CONTROLE A PERMIS AINSI DE REALISER DES COUCHES PRESENTANT A LA FOIS DES PERMEABILITES ELEVEES A BASSE FREQUENCE ET DE FORTES PERTES A DES FREQUENCES PLUS HAUTES. EN DERNIER LIEU, L'ACCENT EST MIS SUR LA REALISATION ET L'ETUDE DE COUCHES RESISTIVES DE B-N ET DE FE-B-N. NOUS MONTRONS QU'IL EST POSSIBLE D'OBTENIR, GRACE A UN BOMBARDEMENT SIMULTANE D'IONS AZOTE DE LA COUCHE EN CROISSANCE, DES DEPOTS NITRURES DE CONCENTRATION EN AZOTE VARIABLE DANS L'INTERVALLE 0-50 POUR CENT. CONCERNANT LES DEPOTS DE FE-B-N, UNE FORTE DEPENDANCE DES CARACTERISTIQUES ELECTROMAGNETIQUES VIS-A-VIS DE LA COMPOSITION A ETE OBSERVEE. SELON LA CONCENTRATION DE FER, LES PROPRIETES DU COMPOSE EVOLUENT D'UN CARACTERE FORTEMENT FERROMAGNETIQUE ET CONDUCTEUR, A UN COMPORTEMENT TRES RESISTIF MAIS A FAIBLE INDUCTION A SATURATION
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Category : Physics
Languages : en
Pages : 846
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Author: Aurélien Bonneau-Brault
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Languages : fr
Pages : 0
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Cette thèse avait pour objectif d'augmenter la fréquence de travail d'un multicouche magnéto-diélectrique pour des applications des Nouvelles Technologies de l'Information et de la Communication (NTIC). Ainsi, deux types de structures ont été étudiés : des multicouches (CoO=CoFeB)n et des tricouches Py/Ru/Py. Dans les empilements (CoO=CoFeB)n, la montée en fréquence est assurée par une anisotropie de surface du CoFeB induite par une rugosité orientée à la surface de la couche CoO. Cette rugosité est générée par la géométrie de dépôt. La fréquence de résonance de ce système est ajustable sur toute la gamme de fréquence des NTIC par le choix des épaisseurs de CoO et de CoFeB. Ces propriétés magnétiques sont modélisées en ajoutant à l'anisotropie intrinsèque du CoFeB un terme démagnétisant. Celui-ci est calculé à partir des observations de la surface de la couche CoO par microscopie à force atomique. Les propriétés magnétiques obtenues sur le bicouche sont maintenues dans le cas d'un multicouche, montrant que la rugosité est peu affectée par l'empilement. Dans les tricouches Py/Ru/Py, le terme s'ajoutant à l'anisotropie intrinsèque du Py est induit par le couplage des deux couches de Py via les électrons de conduction de la couche de Ru (couplage RKKY). Selon les échantillons, le terme de couplage antiferromagnétique ou quadratique est prépondérant. La modélisation du comportement statique permet de quantifier ces termes de couplage. La modélisation du comportement dynamique prédit les deux fréquences de résonance caractéristiques observées expérimentalement.
Author: Mossaab Ouaddari
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Category :
Languages : fr
Pages : 266
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Author: Chantal Le Graët
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 187
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L'axe de recherche développé au cours de la thèse a particulièrement été focalisé sur l’utilisation de matériaux nouveaux pour des applications en haut de bande HP. Afin de satisfaire de telles exigences, il convient de concevoir des matériaux ayant la particularité de posséder des valeurs de permittivité et de perméabilité élevées dans les fréquences micro-ondes comprises entre 1 et 20 gigahertz. Cette dernière propriété nécessite d’élaborer des matériaux à anisotropie magnétique uniaxiale bien définie, à forte aimantation à saturation et à coercitivité faible, les deux premières propriétés étant difficilement compatibles. La motivation initiale de ce travail porte ainsi sur l’élaboration, l’optimisation et l’étude de la dynamique de spin à haute fréquence de structures multicouches d’épaisseur nanométrique de type ferromagnétique/isolant, avec les ferromagnétiques choisis NiFe et CoFeZr et les isolants de type diamagnétique Al203 et anti-ferromagnétique NiO. Le couplage avec la couche de NiO permet d’induire une anisotropie unidirectionnelle. De plus, nous nous sommes particulièrement intéressés aux effets de dimensionnalité réduite sur les propriétés magnétiques dynamiques. Afin d’élaborer ces matériaux, nous avons mené une étude systématique des paramètres magnétiques statiques et structuraux en fonction des conditions de dépôt. Cela nous a permis de sélectionner les conditions de croissance appropriées et de mettre en évidence la corrélation entre les propriétés structurales et magnétiques. Les performances dynamiques de ces matériaux (CoFeZr) les placent comme de bons candidats pour certaines applications RF nécessitant à la fois une perméabilité et des fréquences de résonance élevées. Les mesures systématiques conduites sur les deux structures à base de Py et de CoFeZr, nous ont permis de dégager, d’une part, le rôle clé de l’interface pour ces matériaux aux épaisseurs concernées, mais aussi d’évaluer les différents termes d’anisotropie présents et notamment un comportement remarquable de l’anisotropie uniaxiale pour les systèmes Py/Al2O3 avec le basculement de l’axe d’anisotropie à une épaisseur critique de 5 nm. De plus, un traitement par analyse REM et l’utilisation du modèle de Meiklejohn et Bean nous permettent de déterminer le désalignement entres les axes d’anisotropie des systèmes couplés par échange, ce qui peut se révéler complexe selon d’autre méthode. Dans l’étude de la relaxation magnétique, nous avons utilisé les larges possibilités de la résonance ferromagnétique large bande afin de discriminer et de quantifier les différentes contributions à la relaxation des différents systèmes étudiés. Un point fort de cette étude de la relaxation magnétique est l’observation et la quantification de l’anisotropie de l’amortissement intrinsèque (αG) induite et surtout proportionnelle au couplage d’échange.
Author: André Minne
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 76
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Book Description
Author: Instituto de Energia Atômica (Brazil). Biblioteca
Publisher:
ISBN:
Category : Nuclear energy
Languages : en
Pages : 650
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