Propriétés magnétiques statiques et dynamiques des couches ultra-minces co/au PDF Download
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Author: Valérie Grolier
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 164
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Book Description
Cette thèse présente une étude expérimentale, par mesure magnéto-optique, des propriétés magnétiques de films ultra-minces de cobalt en sandwich entre deux couches d'or, et de multicouches amorphes tb/fe. Pour au/co/au(111), j'ai mesuré, à 2k et aà300k, les contributions surfacique et volumique a l'anisotropie magnétique et ainsi mis en évidence à basse température une augmentation de l'épaisseur de basculement de l'axe de facile aimantation perpendiculairement au plan du film. A partir de l'observation des structures en domaines au cours du renversement de l'aimantation, j'ai attribué l'origine de la crcitivité au phénomène de propagation de parois et propose une interprétation de l'évolution du champ crcitif en fonction de l'épaisseur de la couche de cobalt et de la température. J'ai également étudié le mécanisme de re aimantation d'un état désaimanté obtenu après différentes histoires magnétiques. Pour des bicouches au/co/au/co/au(111) avec une épaisseur d'or intercalaire variable, l'allure du cycle d'hystérésis indique l'existence d'un couplage alternativement ferromagnétique et anti ferromagnétique suivant l'épaisseur de l'intercalaire d'or. Ce comportement oscillant, bien que prévu théoriquement, n'avait jamais été observé expérimentalement a travers l'or oriente (111). J'ai aussi étudié les possibilités d'écriture thermo magnétique: Difficile dans au/co/au, l'inscription thermo magnétique est accessible, pour les multicouches amorphes tb/fe, avec des puissances lumineuses moyennes et conduit à la formation de bulles dans différentes conditions de champ et de durée d'irradiation laser. j'ai interprété qualitativement l'évolution de la taille des domaines ainsi observée à partir du calcul de l'élévation de température et à la lumière de simulations effectuées pour d'autres matériaux magnéto-optiques
Author: Valérie Grolier
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Languages : fr
Pages : 164
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Cette thèse présente une étude expérimentale, par mesure magnéto-optique, des propriétés magnétiques de films ultra-minces de cobalt en sandwich entre deux couches d'or, et de multicouches amorphes tb/fe. Pour au/co/au(111), j'ai mesuré, à 2k et aà300k, les contributions surfacique et volumique a l'anisotropie magnétique et ainsi mis en évidence à basse température une augmentation de l'épaisseur de basculement de l'axe de facile aimantation perpendiculairement au plan du film. A partir de l'observation des structures en domaines au cours du renversement de l'aimantation, j'ai attribué l'origine de la crcitivité au phénomène de propagation de parois et propose une interprétation de l'évolution du champ crcitif en fonction de l'épaisseur de la couche de cobalt et de la température. J'ai également étudié le mécanisme de re aimantation d'un état désaimanté obtenu après différentes histoires magnétiques. Pour des bicouches au/co/au/co/au(111) avec une épaisseur d'or intercalaire variable, l'allure du cycle d'hystérésis indique l'existence d'un couplage alternativement ferromagnétique et anti ferromagnétique suivant l'épaisseur de l'intercalaire d'or. Ce comportement oscillant, bien que prévu théoriquement, n'avait jamais été observé expérimentalement a travers l'or oriente (111). J'ai aussi étudié les possibilités d'écriture thermo magnétique: Difficile dans au/co/au, l'inscription thermo magnétique est accessible, pour les multicouches amorphes tb/fe, avec des puissances lumineuses moyennes et conduit à la formation de bulles dans différentes conditions de champ et de durée d'irradiation laser. j'ai interprété qualitativement l'évolution de la taille des domaines ainsi observée à partir du calcul de l'élévation de température et à la lumière de simulations effectuées pour d'autres matériaux magnéto-optiques
Author: Damien Michel Marcel Pain
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 163
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@Les matériaux ferromagnétiques ont beaucoup d'applications dans l'industrie, de l'électrotechnique à l'enregistrement magnétique. Le travail porte sur l'étude des propriétés statiques et dynamiques des couches minces ferromagnétiques, déposées sur substrat souple par procède pvd. Les modèles classiques du gyromagnétisme rendent bien compte du comportement en hyperfréquence de certains de ces matériaux. Nous nous intéressons plus particulièrement aux cas atypiques. Pour réaliser cette étude, nous avons étendu la gamme de fréquence d'un permeamètre jusqu'a 6 ghz. Nous pouvons ainsi réaliser des mesures de susceptibilité transverse. Les théories d'Hoffmann sont en plus étendues aux fréquences de résonance sous champ magnétique statique. Certains films présentent spontanément des domaines en bandes très étroites, inférieures au micromètre. Un modèle énergétique adapté rend à la fois compte des cycles d'hystérésis mesures et des propriétés hyperfréquences. La finesse des pics de résonance est mise en évidence. Pour les films à faible anisotropie, nous avons montré que les modèles classiques du gyromagnétisme sont applicables. L'influence des domaines est également analysée. Une étude qualitative aborde les effets des inhomogénéités du champ démagnétisant sur les spectres de perméabilité. L'étude des recuits thermo-magnétiques montre une propriété nouvelle. Les films présentent en épaisseur une division en deux zones d'anisotropie différente, en valeur et en direction. L'influence du champ de recuit sur la rotation de l'anisotropie ne se fait donc pas de manière uniforme. Une approche énergétique, prenant en compte le couplage des deux populations, modélise correctement les cycles d'hystérésis de ces échantillons recuits et les spectres de perméabilité, en particulier l'apparition de deux modes de résonance bien distincts sous champ statique.
Author: Guillermo Ortiz Hernandez
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Languages : fr
Pages : 180
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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.
Author: Marc-Daniel Ortega
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Languages : fr
Pages : 330
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NOUS AVONS ETUDIE LES PROPRIETES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DES SYSTEMES DE COUCHES ULTRAMINCES AU/CO/AU/MOS#2, ET DE COUCHES MINCES DE FE/SI, DANS L'OBJECTIF D'ETABLIR UN LIEN ENTRE LES CONDITIONS D'ELABORATION DE CES ECHANTILLONS ET LEURS PROPRIETES MAGNETIQUES. NOUS AVONS MODIFIE LES CONDITIONS D'ELABORATION DES COUCHES TAMPON D'OR DES SYSTEMES OR/COBALT, EN CONSERVANT LES MEMES CONDITIONS DE DEPOT POUR LES AUTRES COUCHES. LES PROPRIETES STRUCTURALES DE CES SYSTEMES ONT ETE MESUREES PAR DEL ET MICROSCOPIE EN CHAMP PROCHE, ET LEUR PROPRIETE MAGNETIQUE D'ANISOTROPIE PERPENDICULAIRE A ETE ETUDIEE PAR EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE. NOUS AVONS DETERMINE LA CONSTANTE D'ANISOTROPIE DE NOS SYSTEMES EN AJUSTANT LE MODELE DE ROTATION COHERENTE DE STONER ET WOLHFARTH AUX CYCLES D'AIMANTATION. CETTE ETUDE NOUS A PERMIS DE MONTRER QUE LA CONSTANTE D'ANISOTROPIE EFFECTIVE DEPENDAIT DE LA VITESSE DE DEPOT ET DES CONDITIONS DE RECUIT DE LA COUCHE TAMPON, FACTEURS DETERMINANTS POUR LA QUALITE CRISTALLINE ET LA TOPOGRAPHIE DES ECHANTILLONS. NOUS AVONS CONSTATE, POUR DES SYSTEMES ELABORES DANS DES CONDITIONS DE DEPOT DIFFERENTES, QUE LE RECUIT CONDUISAIT A DES STRUCTURES DE PROPRIETES MAGNETIQUES VOISINES, DONNANT AINSI LA POSSIBILITE D'AUGMENTER DANS CERTAINS CAS L'ANISOTROPIE. NOUS AVONS AUSSI REALISE DES MESURES D'AIMANTATION TRANSVERSE ET LONGITUDINALE PAR EFFET KERR MAGNETO-OPTIQUE SUR DES SYSTEMES DE COUCHES MINCES DE FER DEPOSEES SUR SILICIUM PAR PULVERISATION CATHODIQUE. CES MESURES ONT MONTRE L'EXISTENCE D'UNE FAIBLE ANISOTROPIE DANS LE PLAN, LIEE AUX CONDITIONS DE DEPOT QUI SONT A L'ORIGINE D'UNE STRUCTURE POLYCRISTALLINE. L'ANALYSE PAR UN MODELE DYNAMIQUE DES CYCLES D'AIMANTATION LONGITUDINALE, ET L'ALLURE DES CYCLES D'AIMANTATION TRANSVERSE ONT MIS EN EVIDENCE UN PROCESSUS DE RETOURNEMENT DE L'AIMANTATION PAR SAUT DE PAROIS POUR DES TAUX DE VARIATION DE CHAMP INFERIEURS A 50KOE/S, ET S'EFFECTUANT EN REGIME VISQUEUX AU-DELA. CETTE ETUDE A SOULIGNE EN PARTICULIER L'INTERET D'ASSOCIER SYSTEMATIQUEMENT MESURE D'AIMANTATION TRANSVERSE ET MESURE D'AIMANTATION LONGITUDINALE
Author: MOHAMED.. NAILI
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Languages : fr
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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
Author: HASSAN.. AITLAMINE
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Languages : fr
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CETTE THESE S'INSCRIT DANS LE CADRE DES RECHERCHES SUR LES MATERIAUX OU SUR LES STRUCTURES MAGNETIQUES POUVANT ETRE UTILISEES POUR L'ENREGISTREMENT MAGNETIQUE A HAUTE DENSITE DE STOCKAGE. NOTRE TRAVAIL A PORTE SUR L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES AINSI QUE LES STRUCTURES EN DOMAINES DANS LES COUCHES MINCES DE CO#XNI#1#-#X (X=20, 50, 80). CES COUCHES ONT ETE ELABOREES PAR EVAPORATION SOUS INCIDENCE OBLIQUE. LES MESURES DE COUPLES PAR LA BALANCE DE TORSION ONT CONFIRME L'EXISTENCE DE DEUX ANISOTROPIES UNIAXIALES DANS CES COUCHES: L'UNE EST OBLIQUE ET EST LIEE A LA CROISSANCE DES CRISTALLITES EN FORME DE COLONNES INCLINEES PAR RAPPORT A LA NORMALE AU SUBSTRAT, L'AUTRE ANISOTROPIE EST PLANAIRE ET EST LIEE A LA COALESCENCE DE CES CRISTALLITES EN FORME DE CHAINES PERPENDICULAIRES AU PLAN DE DEPOT. POUR DES CONDITIONS DE DEPOT DONNEES, LA VALEUR DE CES ANISOTROPIES DEPEND ESSENTIELLEMENT DE L'ANGLE D'INCIDENCE. NOUS AVONS EGALEMENT OBSERVE, PAR DIFFERENTES METHODES, LES STRUCTURES EN DOMAINES MAGNETIQUES DONT ON A MONTRE QUE LA NATURE DEPEND DE L'ANGLE DE DEPOT ET DE L'EPAISSEUR. AINSI NOUS AVONS ETUDIE EN DETAIL LES STRUCTURES EN RUBANS FORTS ET FAIBLES QUI APPARAISSENT AU-DELA DES CONDITIONS CRITIQUES (ANGLE DE DEPOT ET EPAISSEUR). UNE ETUDE THEORIQUE A PERMIS D'EXPLIQUER LE ROLE QUE JOUENT LES ANISOTROPIES DANS L'EXISTENCE DE TELLES STRUCTURES AINSI QUE LEUR COMPORTEMENT EN PRESENCE D'UN CHAMP
Author: HASSAN.. OUAHMANE
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Languages : fr
Pages : 199
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NOUS AVONS ETUDIE LES PROPRIETES DES COUCHES MINCES AMORPHES DE (COZR)#1#0#0#-#XTR#X OU TR EST UNE TERRE RARE ET OX4. LES ECHANTILLONS ONT ETE PREPARES PAR PULVERISATION RADIOFREQUENCE EN PRESENCE D'UN CHAMP MAGNETIQUE APPLIQUE (HD) PARALLELEMENT AU PLAN DE LA COUCHE ; D'OU LA FORMATION D'UNE ANISOTROPIE INDUITE : - POUR LES FILMS SUBSTITUES EN TR = DY,TB,ND ET PR, ON OBTIENT SYSTEMATIQUEMENT UNE ANISOTROPIE DANS LE PLAN DU FILM (K#U). LE CHAMP COERCITIF ET L'AIMANTATION (A 300K) VARIENT FAIBLEMENT ET PRESQUE INDEPENDAMMENT DE LA NATURE DE LA TERRE RARE. DES MESURES DE LA SUSCEPTIBILITE TRANSVERSE MONTRENT QUE LA DISPERSION DE K#U EST NEGLIGEABLE ET QUE LES RIPPLES D'AIMANTATION SONT LIEES A L'ANISOTROPIE LOCALE. - DANS LES COUCHES CONTENANT TR=GD OU SM ; ON OBSERVE, EN PLUS D'UNE ANISOTROPIE PLANAIRE (K#U), LE DEVELOPPEMENT D'UNE ANISOTROPIE PERPENDICULAIRE AU PLAN DU FILM (KP). NOUS AVONS EGALEMENT ETUDIE LES PROPRIETES DYNAMIQUES, PAR RESONANCE FERROMAGNETIQUE (R.F.M.). LE MECANISME D'AIMANTATION A ETE CARACTERISE PAR L'ETUDE DE L'ABSORPTION OBSERVEE SUR LE SPECTRE DE RESONANCE FERROMAGNETIQUE A DES CHAMPS TRES VOISINS DU CHAMP D'ANISOTROPIE PLANAIRE INDUIT H#K(H#K = 2K#U/M#S). L'ETUDE DU SPECTRE DE PERMEABILITE COMPLEXE EN FONCTION DE LA FREQUENCE A MONTRE QUE L'ON PEUT OBTENIR DES ECHANTILLONS PRESENTANT UNE PERMEABILITE RATIONNELLE ET DES PERTES ASSEZ ELEVEES DANS UNE LARGE GAMME DE FREQUENCE. LE SPECTRE A PU ETRE FITE PAR UN MODELE THEORIQUE BASE SUR L'HYPOTHESE QUE LE PROCESSUS D'AIMANTATION S'EFFECTUE PAR ROTATION ET QUE LES PERTES PEUVENT ETRE DECRITES PAR L'EQUATION DE LANDAU-LIFSHITZ
Author: Evgeny Y. Tsymbal
Publisher: OUP Oxford
ISBN: 0191642223
Category : Science
Languages : en
Pages : 416
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Book Description
This book is devoted to the rapidly developing field of oxide thin-films and heterostructures. Oxide materials combined with atomic-scale precision in a heterostructure exhibit an abundance of macroscopic physical properties involving the strong coupling between the electronic, spin, and structural degrees of freedom, and the interplay between magnetism, ferroelectricity, and conductivity. Recent advances in thin-film deposition and characterization techniques made possible the experimental realization of such oxide heterostructures, promising novel functionalities and device concepts. The book consists of chapters on some of the key innovations in the field over recent years, including strongly correlated oxide heterostructures, magnetoelectric coupling and multiferroic materials, thermoelectric phenomena, and two-dimensional electron gases at oxide interfaces. The book covers the core principles, describes experimental approaches to fabricate and characterize oxide heterostructures, demonstrates new functional properties of these materials, and provides an overview of novel applications.
Author: Jean-Louis Barrat
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 9780521789530
Category : Science
Languages : en
Pages : 410
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Book Description
Presenting a unified approach, this book focusses on the concepts and theoretical methods that are necessary for an understanding of the physics and chemistry of the fluid state. The authors do not attempt to cover the whole field in an encyclopedic manner. Instead, important ideas are presented in a concise and rigorous style, and illustrated with examples from both simple molecular liquids and more complex soft condensed matter systems such as polymers, colloids, and liquid crystals.
Author:
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Category : Metallurgy
Languages : en
Pages : 782
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