Élaboration de couches minces ferromagnétiques à forte perméabilité pour applications hyperfréquences

par Samuel Queste

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Claude Soret.

Soutenue en 2004

à Tours .


  • Résumé

    Cette étude a pour objet l'élaboration et la caractérisation de dépôts amorphes doux ou polycristallins possédant de forts niveaux de perméabilité dans la gamme des hyperfréquences. Ces couches minces ferromagnétiques microniques sont obtenues par pulvérisation cathodique assistée magnétron au déroulé sur substrat souple. Les travaux ont consisté dans un premier temps à la recherche de bases d'alliages répondant aux propriétés souhaitées. Les matériaux retenus sont le FeNi, le FeNiMo, le CoNbZr et le CoFeB. La seconde partie montre dans quelle mesure la réponse de la perméabilité est modifiable à travers les paramètres de pulvérisation. Ces couches ont vocation à être intégrées dans des dispositifs avec de fortes contraintes de dimensions (latérales et épaisseurs), une étude de l'impact des effets de forme sur les propriétés magnétiques de ces alliages est ensuite présentée. Elle révèle une instabilité de l'axe de facile aimantation pour la base Nickel et la présence d'effets de bords importants pour la base Cobalt. La dernière partie du mémoire concerne l'étude du couplage d'échange entre une couche ferromagnétique (F) et une couche antiferromagnétique (AF), dans l'optique d'augmenter l'anisotropie de la couche F. Une étude plus théorique a également été menée en utilisant les spécificités des mesures hyperfréquences pour sonder l'apparition du couplage d'échange après dépôts de quelques mono-couches AF.

  • Titre traduit

    High permeability ferromagnetic thin films for microwave applications


  • Résumé

    The aim of this study is to fabricate and characterize amorphous or polycrystalline films with high permeability levels in the microwave range. These micronic ferromagnetic thin films have been obtained by magnetron sputtering onto continuously transported polymeric substrate. In a first part, alloys basis which exhibit suitable properties are identified. The second part shows how the permeability response can be tuned through sputtering parameters. These films may be integrated in devices with reduced dimensions (lateral size and thickness). Then, a study of shape impact effects over magnetics properties of these alloys is presented. It reveals easy axis magnetization instability for Nickel base alloys and the presence of important edge effects for Cobalt base alloys. The last part of the thesis deals with the study of exchange coupling between a ferromagnetic (F) layer and an antiferromagnetic (AF) layer, used to increase the anisotropy of the F layer. Microwave measurements have been carried out to probe the appearance of exchange coupling when few AF monolayers have been deposited.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (210 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 191-200

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  • Bibliothèque : Université François Rabelais. Service commun de la documentation. Section Sciences-Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T.S.2004-4040(1er ex.)
  • Bibliothèque : Université François Rabelais. Service commun de la documentation. Section Sciences-Pharmacie.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T.S.2004-4040(2e ex.)
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