Couplage magnétique de films ultra-minces NiO antiferromagnétiques sur des films ferrimagnétiques de Fe3O4(001)

Magnetic coupling antiferromagnetic NiO ultra-thin films on ferrimagnetic Fe3O4(001) films

• Auteur / Autrice : Marie Pilard
• Direction : Christine Boeglin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique de la matière condensée
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Microscopie électronique en transmission

Microscopie à rayons X

Anisotropie

Matériaux magnétiques

Matériaux ferrimagnétiques

Dichroïsme circulaire magnétique

Couches minces

Résumé

Nous avons étudié les corrélations entre les propriétés structurales, chimiques et les propriétés magnétiques de couches ultra-minces de NiO déposées sur un substrat de Fe3O4 (001) afin de décrire le couplage magnétique. Dans une première partie, le travail a été consacré à la caractérisation structurale de NiO/Fe3O4 (001). Les observations par microscopie électronique en transmission à haute résolution ont révélé la présence d’une structure cristalline contrainte à l’interface NiO/Fe3O4 (001). La seconde partie du travail concerne les propriétés physiques des couches obtenues. Les données quantitatives, obtenues par dichroïsme circulaire magnétique des rayons X ont montré une forte réduction des moments magnétiques de spin et orbitaux, accentuée pour les plus fortes températures de dépôt de NiO. Nous avons attribué cette diminution à la formation d’un nouveau composé NiFe2O4 à l’interface. Les résultats X-PEEM ont montré un couplage parallèle entre les couches NiO et Fe3O4 (001).

We have studied the correlations between structural, chemical and magnetic properties in ultrathin NiO films deposited on Fe3O4 (001) in order to describe the magnetic coupling. In the first part, we present the structural characteristics of NiO/Fe3O4 (001). In particular, the High-Resolution Transmission Electron Microscopy observations have revealed a strained crystalline structure at the NiO/Fe3O4 (001) interface. In a second part, we have studied the magnetic properties of NiO/Fe3O4 (001) bilayers. The quantitative data, obtained by X-ray Magnetic Circular Dichroïsm, show strong reductions in the magnetic spin and orbital moments proportional with the growth temperature of NiO. The reduced magnetic moments can be explained by the formation of a spinel compound NiFe2O4 at the interface. The last part of the work is devoted to the X-PEEM results. The magnetic contrast images obtained show perfect and parallel coupling between the spins in the NiO and Fe3O4 layers.