Thèse soutenue

Matériaux pour l'étude de la dynamique de l'aimantation

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Auteur / Autrice : Nicolas Bergeard
Direction : Fausto SirottiAlexandra Mougin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés libres

Résumé

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Les alliages entre terres rares et métaux de transition CoGd possèdent des propriétés magnétiques uniques, qui en font des systèmes intéressants pour l'étude de la dynamique ultrarapide de l'aimantation ainsi que pour tester les mécanismes du transfert de spin. Pour expliquer la grande diversité des propriétés magnétiques observées dans ces alliages, une caractérisation fine des propriétés structurales est indispensable. Pour cela, j'ai développé une chambre de dépôt en ultra vide pour produire des couches minces d'alliage par coévaporation. Par absorption (EXAFS) et spectroscopie de photoélectrons (XPS), j'ai pu montrer la nature amorphe des alliages et la ségrégation d'une monocouche de gadolinium en surface. Par effet Kerr magnéto-optique et dichroïsme magnétique en absorption (XMCD), j'ai montré que les films présentent une anisotropie uni axiale dans le plan et, avec la composition ad-hoc, une paroi de compensation. J'ai étudié l'évolution thermique de l'aimantation des sous réseaux de Co et Gd, reproduite par des simulations issues d'un modèle de champ moyen. Les films ultra minces Pt/Co(5Å)/Pt présentent une anisotropie perpendiculaire au plan de la couche. Lorsque cette anisotropie et l'anisotropie dipolaire, qui ramène l'aimantation dans le plan de la couche, sont du même ordre de grandeur, une transition de réorientation de spin (SRT) se produit, associée au passage de l'aimantation hors du plan vers le plan. Dans Pt/Co(5Å)/Pt, j'ai étudié ce mécanisme de réorientation de l'aimantation ainsi que le régime de fluctuations lentes associé, lorsque l'anisotropie est pilotée finement par irradiation ionique.