Étude des corrélations entre structure, morphologie et propriétés magnétiques de couches minces de Fe épitaxiées sur Si(111) et Si(001)

par Régis Stephan

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Patrick Wetzel.

Soutenue en 2006

à Mulhouse .


  • Résumé

    Dans cette étude, nous nous sommes intéressés aux couches minces de Fe épitaxiées sur Si(111) et Si(001). Leur structure et leur morphologie ont été caractérisées grâce à des techniques de spectroscopie (XPS, UPS, ISS), de diffraction (XPD, LEED, IMEED, XRD) et de microscopie STM. Nous avons observé que la surface de ces films est principalement constituée de nanostructures tétraédriques. Les propriétés magnétiques ont été mesurées par effet Kerr Magnéto-Optique avec la technique TBIIST (Transverse Bias Initial Inverse Susceptibility and Torque) que nous avons développée. Nous avons pu mettre en évidence qu’une couche de couverture (Si ou Au), déposée en incidence rasante sur le film de Fe, induit une anisotropie magnétique uniaxiale dépendant de l'orientation cristallographique du substrat et de la nature de la couche de couverture. L'utilisation de diverses techniques d’analyse (STM, XPS, UPS, ISS) combinée à des calculs micromagnétiques permet de proposer un modèle qualitatif.


  • Résumé

    In this study, thin Fe films deposited on Si(111) and Si(001) are investigated by means of scanning tunnelling microscopy (STM), spectroscopy (XPS, UPS, ISS) and diffraction techniques (XPD, LEED, IMEED, XRD). We observed that the Fe surface is principally decorated by tetrahedron-shaped nanostructures. Magnetic properties were characterized by Magneto-Optical Kerr Effect, using the TBIIST method (Transverse Bias Initial Inverse Susceptibility and Torque) developed during this study. We evidenced that a non-magnetic cover layer (Si or Au), deposited at grazing incidence on those Fe films, induced a magnetic uniaxial anisotropy strongly correlated to both substrate crystallographic orientation and cover layer nature. With help of various analysis techniques (STM, XPS, UPS, ISS) combined to micromagnetic calculations, we proposed a qualitative model.

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Informations

  • Détails : 220 f.
  • Annexes : 148 ref.

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  • Bibliothèque : Université de Haute-Alsace (Mulhouse). Service Commun de Documentation. Section Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th 06 STF
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