Etude à l’échelle atomique de multicouches magnétostrictives TbFe/Co et TbFeCo/Fe : structure, propriétés et effet de l’irradiation aux ions lourds

Investigation at the atomic scale of magnetostrictive multilayers TbFe on Co and TbFeCo on Fe : structure, magnetic properties and effect of swift heavy ion irradiation.

• Auteur / Autrice : Adeline Grenier
• Direction : Jean Juraszek, Jacques Teillet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composites

Magnétoélasticité

Bombardement ionique

Sondes atomiques tomographiques

Mots clés libres

Multicouches magnétiques

Couplage d’échange

Résumé

Pour la première fois, la sonde atomique a permis l’étude chimique à l’échelle atomique de multicouches magnétostrictives (TbFe2 5nm/Co3 ou 7 nm)x20 et l’étude de leurs modifications induites par irradiation aux ions. Elle a révélé l’asymétrie des interfaces. La diffusion, sous irradiation, du cobalt a été interprétée par le modèle de la pointe thermique. Leurs profils d’aimantation en profondeur ont été déduits des profils de concentration et ont permis de comprendre l’augmentation des propriétés magnétiques sous irradiation. Le renversement d’aimantation a été étudié selon différents paramètres par réflectométrie de neutrons polarisés. Cette étude a montré que, lors d’une configuration parallèle des aimantations, les parois de domaine sont principalement localisées dans la couche de TbFeCo. Un décalage d’échange a été mis en évidence à 100K dont le signe dépend de la valeur du champ de refroidissement et donc de la configuration initiale de la couche dure.

For the first time, the tomographic atom probe allowed the chemical study at the atomic scale of magnetostrictives multilayers (TbFe2 5nm/Co3 ou 7 nm)x20 and the study of their modifications induced by swift heavy ion irradiation. It revealed the asymmetry of the interfaces. The cobalt diffusion, under irradiation, was interpreted by the inelastic thermal spike model. Depth magnetization profiles were deducted from the concentration profiles of allowed to understandthe increase of the magnetic properties under irradiation. The reversal of magnetization was studied according to various parameters by polarized neutron reflectometry. Tjis study showed that during a parallel configuration of magnetizations, the domain walls are mainly located in the TbFeCo layer. A exchange bias was put in evidence at 100K whose the sign depends on cooking field and then on the initial configuration of the TbFeCo layer.