Nanostructures auto-assemblées : des systèmes modèles pour le micromagnétisme de parois magnétiques

par Fabien Cheynis

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Olivier Fruchart et de Jean-Christophe Toussaint.

Soutenue en 2007

à Grenoble INPG .


  • Résumé

    L’objectif de cette thèse est le contrôle, par un champ magnétique, de la structure interne d’une paroi de domaines. Nous avons sélectionné le cas d’une paroi de Bloch asymétrique, que nous avons étudié dans un système modèle : des plots épitaxiés autoassemblés de Fe(110). Nous avons mis en évidence la possibilité de procéder au retournement accompagné d’un phénomène d’hystérésis magnétique d’un des degrés de liberté internes, le sens des domaines de fermeture de Néel qui terminent la paroi à chaque surface. Ceci a été observé à rémanence après aimantation et de manière statistique par microscopie magnétique XMCD-PEEM, en accord quantitatif avec des simulations micromagnétiques. Des résultats préliminaires de la mise en évidence directe sous champ magnétique ont été obtenus par microscopie de Lorentz. Une étude sous champ et en température a été menée par magnéto-transport sur des plots individuels. Pour ce faire, un procédé de contactage de plots individuels par lithographie électronique a été développé. En complément mais sur le même système expérimental, nous avons étudié comment s’opère la transition entre une paroi magnétique (2D) et un vortex magnétique (0D), que nous avons montré être de second ordre. La transition et les fluctuations stochastiques entre une paroi et un vortex ont été mises en évidence par microscopie de Lorentz.


  • Résumé

    The aim of this work is to control, using an external magnetic field, the internal structure of a magnetic domain wall. We chose to work on the asymmetric Bloch wall that has been studied in a model system : epitaxial self-assembled Fe(110) dots. We have evidenced the reversal of an internal degree of freedom of the domain wall : the orientation of the Néel caps that terminate the domain wall at both surfaces. This has been observed statistically at remanence after applying an external magnetic field using XMCD-PEEM magnetic microscopy, in quantitative agreement with micromagnetic simulations. Preliminary results of the direct observation of this phenomenon have been obtained using Lorentz microscopy. A magneto-transport study has been conducted on individual dots as a function of temperature. To do so, a procedure based on electronic lithography technique to contact individual dots has been developed. On the same experimental system, we have carried out a complementary study of the transition between a domain wall (2D) and a magnetic vortex (1D) that has been shown to be of second order kind. The transition and stochastic fluctuations between a domain wall and a vortex have been evidenced using Lorentz microscopy.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (173 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 159 à 168

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0157/D
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : TS07/INPG/0157
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