Thèse soutenue

Etude structurale et magnétique de couches minces anisotropes à bases de cobalt : Etude par DAFS de la structure locale des couches epitaxées
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Auteur / Autrice : Ovidiu Ersen
Direction : Véronique Pierron-Bohnes
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique de la matière condensée
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

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Résumé

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L'étude des structures artificielles constituées de films minces est en pleine effervescence du fait de leurs nombreuses applications potentielles. Les contraintes induites par l'épitaxie sur des substrats monocristallins et la mobilité atomique en surface permettent de stabiliser des structures cristallographiques anisotropes soit inexistantes dans les diagrammes de phase des massifs, soit difficiles à obtenir sous la forme d'un monocristal (un seul variant) en utilisant les techniques de préparation classiques. Ces structures peuvent présenter des propriétés magnétiques ou électroniques nouvelles, différentes de celles des alliages massifs. Ce travail est consacré à l'étude structurale et magnétique des couches d'alliages métalliques à base de Co déposées par épitaxie par jet moléculaire. Nous avons constaté que l'ordre chimique anisotrope dans les couches étudiées est de nature stable pour le système CoPt et métastable pour le système CoRu. Le grand nombre d'observations faites nous a permis de proposer un mécanisme de croissance et d'établir des corrélations entre la structure et le magnétisme. L'énergie d'anisotropie très forte dans les couches d'alliages équiatomiques CoPt varie linéairement avec le degré d'ordre. La partie très originale de ce travail a été l'utilisation d'une technique nouvelle (DAFS) afin de déterminer l'ordre chimique local à l'intérieur des couches. Cette technique, qui consiste à suivre l'intensité d'une raie de diffraction en fonction de l'énergie des photons incidents au delà des seuils, donne une information structurale locale sélective, grâce à la sélectivité de la diffraction des rayons X. Nous avons montré que les couches CoPt sont composées essentiellement d'une phase partiellement ordonnée de type L10. D'autre part, en appliquant cette technique aux couches de siliciures Co0. 3Fe0. 7Si2, nous avons mis en évidence l'insertion d'une quantité importante de fer en substitution du cobalt dans la phase d'équilibre du binaire CoSi2.