Spectroscopie magnéto-optique de grenat magnétique de bismuth fer : études statique et dynamique

Magneto-optical spectroscopy of magnetic bismuth iron garnet : static and dynamic studies

• Auteur / Autrice : Marwan Deb
• Direction : Niels Keller
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique des matériaux
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie

Magnétooptique

Aimantation

Résumé

Cette thèse a pour objectif d’étudier d’une manière approfondie les propriétés magnétiques, magnéto-optiques (MO) et électroniques du grenat de bismuth fer (Bi3Fe5O12, BIG). BIG est un nouveau matériau magnétique transparent connu pour ces propriétés MO exceptionnelles. Une partie de ce travail présente l’étude spectroscopique des propriétés MO statiques de BIG effectuée sur une large gamme d’épaisseur (5nm-220nm) d’énergie photonique (1. 7eV- 4. 2eV) et de température (5K-740K). Cette étude a permis de comprendre plusieurs propriéte��s intrinsèques de ce matériau complexe telles que ses cycles d’hystérésis anormaux et sa structure de bande électronique. La deuxième partie porte sur l’étude de la dynamique de l’aimantation. Nous avons montré que l’excitation de BIG par une impulsion laser femtoseconde de polarisation linéaire ou circulaire initie une précession cohérente de l’aimantation.

The objective of this thesis is the extensive study of the magnetic, magneto-optical (MO) and electronic properties of the bismuth iron garnet (Bi3Fe5O12, BIG). BIG is a novel transparent magnetic material with exceptional MO properties. The first part of the thesis presents the studies of the static MO properties of BIG performed over a wide range of thickness (5nm-220nm) of photon energy (5nm-220nm) and of temperature (5K-740K). The obtained results have allowed understanding several intrinsic properties of this complex material such as its abnormal hysteresis loops and its electronic band structure. In the second part of the thesis, the optically induced magnetization dynamics has been studied. We have demonstrated that the excitation of BIG with linearly or circularly polarized femtosecond laser pulse triggers a coherent precession of the magnetization.