Etude des propriétés magnétiques de super-réseaux Dy/Tb par simulations numériques Monte Carlo

A magnetic properties study of Dysprosium/Terbium multilayers by Monte Carlo numerical simulations

• Auteur / Autrice : Pierre Verdier
• Direction : Denis Ledue
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Propriétés magnétiques

Métaux des terres rares

Superréseaux

Monte-Carlo, Méthode de

Résumé

L'étude des propriétés magnétiques de super-réseaux Dysprosium (Dy)/Terbium (Tb) par simulations numériques Monte Carlo a été motivée par l'existence de courbes expérimentales de variation thermique de l'aimantation, présentant un maximum et un minimum dépendant du super-réseau. Le Hamiltonien retenu est la somme d'un terme d'échange, d'un terme d'anisotropie planaire présente dans les terres rares, et d'un terme d'interaction Zeeman. L'existence de nombreux états métastables a rendu cette étude délicate, et nous a conduit à utiliser le calcul parallèle. Nos résultats montrent que la phase hélimagne��tique présente dans les couches de Dy permet d'expliquer qualitativement les comportements expérimentaux observés. En particulier, la hauteur et la position des maximum et minimum sont très dépendantes du nombre de plans de Dy mais peu sensibles au nombre de plans de Tb.

The investigation of magnetic properties of Dysprosium (Dy)/Terbium (Tb) superlattices by Monte Carlo simulations has been motivated by experimental curves of magnetization thermal variation, showing a maximum and a minimum that depend on the superlattice. The Hamiltonian kept is the sum of an exanche term, a planar anisotropy term, and a Zeeman interaction term. The existence of several metastable states has made this study tricky, and lead us to use parallel computing. Our results indicate that the helimagnetic phase in Dy layers allow to explain qualitatively the observed experimental behaviour. In particular, the maximum and minimum height and position are very dependent on the Dy layer thickness but not very sensitive to the Tb layer thickness.