Modélisation de la dynamique de parois de domaines dans des nanofils à section circulaire
Auteur / Autrice : | Arnaud de Riz |
Direction : | Jean-Christophe Toussaint, Daria Gusakova |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physique de la matière condensée et du rayonnement |
Date : | Soutenance le 15/03/2021 |
Etablissement(s) : | Université Grenoble Alpes |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Spintronique et technologie des composants (Grenoble ; 2002-....) |
Jury : | Président / Présidente : Mairbek Chshiev |
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Rougemaille, Matthieu Bailleul | |
Rapporteurs / Rapporteuses : André Thiaville, François Montaigne |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Cette thèse présente une étude théorique de la dynamique de parois de domaines magnétiques sous courant dans des nanofils magnétiques doux à section circulaire. Ce travail se focalise sur des phénomènes critiques, tels que le piégeage de parois et le changement de leur structure interne. Nous combinons des simulations micromagnétiques avec des descriptions analytiques simplifiées afin de fournir une vue d'ensemble des paramètres clés de cette étude, utiles à la prédiction et à la compréhension des expériences. En particulier, le manuscrit quantifie deux phénomènes critiques. Premièrement, nous nous sommes intéressés au contrôle de la position des parois de domaines. Il peut être exercé à l'aide de modulations de diamètre, créant une barrière de potentiel s'opposant à la propagation, et donc nécessitant un courant de seuil pour la franchir. Pour cela, un modèle analytique a été développé pour des fils de diamètres modérés (< 7 lex) où la texture magnétique la plus stable est la paroi transverse-vortex. Les prédictions analytiques sont en bon accord avec les simulations micromagnétiques dans le cas où la modulation est abrupte et dans le cas où la modulation est douce. Deuxièmement, nous nous sommes intéressés au champ Oersted généré par le courant appliqué dans des fils de grands diamètres (> 7 lex) dont les effets avaient été négligés jusqu’à présent. Dans ces géométries, la paroi Point-de-Bloch est la plus favorable des textures magnétiques. L’amplitude du champ Oersted est considérable, jouant un rôle majeur dans la stabilisation de paroi pour la dynamique ultra-rapide. Tout particulièrement, le manuscrit quantifie le phénomène de la sélection de circulation de Point-de-Bloch observé expérimentalement dans un travail récent, avec un accord quantitatif sur le courant de seuil. Les simulations micromagnétiques ont aussi mis en évidence la complexité des transformations de la paroi point-de-Bloch.