Moments magnétiques et structure électronique au voisinage des interfaces : étude par spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons et calculs ab-initio

par Raphaël Serra

Thèse de doctorat en Physique. Nanophysique

Sous la direction de Lionel Calmels et de Virginie Serin.

Soutenue en 2009

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Le moment magnétique des atomes de fer est considérablement modifié au voisinage des interfaces. La spectroscopie de pertes d'énergie d'électrons (EELS) permet d'étudier la structure électronique avec une résolution spatiale de l'ordre du nanomètre. En particulier, les seuils L2,3 des métaux de transition peuvent apporter des informations sur les variations locales du moment magnétique. Il existe en effet un lien entre le rapport d'intensité I(L3)/I(L2) mesuré au seuil du fer et le moment magnétique porté par cet atome. Cependant le lien qui uni ces deux quantités n'est pas direct, mais des études menées sur des composés et alliages contenant du fer ont montré de manière empirique que le rapport d'intensité I(L3)/I(L2) varie de façon monotone avec le moment magnétique porté par les atomes de fer. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés aux variations du rapport d'intensité I(L3)/I(L2) induites par les interfaces dans trois systèmes épitaxiés différents contenant des couches minces de fer. Ces systèmes diffèrent l'un de l'autre par la structure atomique et/ou chimique des interfaces bordant la couche de fer. De plus, pour chacun de ces systèmes nous avons étudié l'influence de l'épaisseur de la couche de fer sur la structure électronique et magnétique. Les variations de rapport d'intensité des seuils L2,3 induites par les interfaces sont corrélés aux variations du moment magnétique des atomes de Fe qui sont calculées quelles que soient les systèmes de manière ab-initio.

  • Titre traduit

    Magnetic moment and electronic structure near the interfaces : study by electron energy losses spectroscopy ab-initio calculation


  • Résumé

    The magnetic moment of iron atoms is considerably modified close to the interfaces. The electron energy lost spectroscopy (EELS) allows the study of the electronic structure with a spacial resolution at the nanometer scale. Particularly the threshold L2,3 of transition metal can bring information concerning local variations of the magnetic moment. In fact, there is a relationship between the intensity ratio I(L3)/I(L2) measured at the threshold of iron and the magnetic moment of this atom. However the relation that bring together these two quantities is not obvious but the studies carried on compounds and alloys containing iron showed empiric evidences that the intensity ratio I(L3)/I(L2) varies in a monotone way with the magnetic moment of iron atom. In this work, we were interested in the variation of the intensity ratio I(L3)/I(L2) induced by the interfaces in three different epitaxial systems containing tin iron layers. Those systems are different, one from each other, by the atomic and/or chemical structure at the interface in close proximity to the iron layer. In addition, for each of these systems we studied the influence of the thickness of the iron layer on the electronic and magnetic structure using ab-initio methods. The variations of the intensity ratio of the threshold L2,3 induced by the interfaces are correlated to the magnetic moment variations of the iron atoms which are calculated for each systems by ab-initio methods.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (160 p.)
  • Annexes : Bibliogr. à la fin des chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2009TOU30113
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.