Anisotropie magnétique perpendiculaire de films ultraminces métal/cobalt/métal, maîtrise des interfaces : de l'épitaxie à l'irradiation ionique

par Thomas Blon

Thèse de doctorat en Physique de la matière

Sous la direction de Jean-Claude Ousset et de Etienne Snoeck.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    L'anisotropie perpendiculaire de films ultraminces magnétiques résulte de phénomènes d'interface induisant une aimantation préférentiellement perpendiculaire au plan du film. Dans une première partie, nous étudions cette anisotropie magnétique perpendiculaire dans des films épitaxiés métal/cobalt/métal, avec pour métal: Pt, Au, Cu et AuxCu1-x. Les influences du métal, de la qualité cristalline et de la déformation du film magnétique de Co sont analysées. Dans une deuxième partie, nous étudions l'ajustement de l'anisotropie perpendiculaire de films Co/Pt et Co/Au par irradiation ionique uniforme aux ions N+ 150keV et Si+ 30keV. Différentes évolutions magnétiques sont observées lorsque la dose d'irradiation augmente: réduction de la coercivité, puis réorientation de l'anisotropie de perpendiculaire à parallèle au plan du film pour Co/Pt, et enfin mélange total de l'empilement conduisant à un comportement paramagnétique. L'utilisation d'un faisceau Si+ 30keV focalisé (FIB) est également testée pour structurer des réseaux de plots magnétiques de 1´1 mm2

  • Titre traduit

    Perpendicular magnetic anisotropy in metal/cobalt/metal ultrathin films : interface control from epitaxial growth to ion irradiation


  • Résumé

    Perpendicular anisotropy of ultrathin magnetic films results from interfacial phenomena that induce a magnetization orientated preferentially perpendicular to the film plane. In a first part, this perpendicular anisotropy is studied in epitaxial metal/cobalt/metal films, with metal: Pt, Au, Cu et AuxCu1-x. The effects of the metal, the structural quality and the magnetic film stress are analysed. In a second part, the tuning of perpendicular magnetic anisotropy is studied on Co/Pt and Co/Au films by N+ 150keV and Si+ 30keV uniform ion irradiation. Successive magnetic changes are observed with increasing the irradiation dose: coercivity reduction, anisotropy switching from out-of-plane to in-plane for Co/Pt, and paramagnetic behaviour due to total mixing. Finally, we use Si+ 30keV focused ion beam (FIB) to pattern 1´1 mm2 magnetic dot arrays.

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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 234 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 225-234

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2005TOU30112
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