Etudes par microscopies en rayonnement synchrotron des propriétés structurales et magnétiques des couches minces et microstructures MnAs/GaAs(100)

par Souliman El Moussaoui

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux

Sous la direction de Yves Garreau et de Rachid Belkhou.

Soutenue en 2009

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    Structural and magnetic properties of mnas/gaas(001) thin films and microstructures studied by synchrotron radiation microscopies


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  • Résumé

    Les couches minces MnAs sur GaAs(lOO) présentent des propriétés structurales et magnétiques fascinantes. A température ambiante, le système exhibe la coexistence de deux structures typiques: les phases a- et P- MnAs. Cette coexistence se manifeste par la formation de deux bandes auto-organisées sur un large intervalle de température de 15 °C à 45 °C, comme il est observé par les techniques LEEM et PEEM. À basse température MnAs développe principalement la phase α, qui est hexagonale et a un caractère ferromagne��tique. A 45 °C, une transition du premier ordre se produit et le système exhibe uniquement la phase β avec une structure cristalline orthorhombique et un ordre paramagnétique. La microscopie LEEM-XPEEM nous a permis d'étudier la variation des propriétés des deux phases en fonction de la température, et de l'épaisseur de la couche mince MnAs. Les propriétés magnétiques de la phase α ont été revues en combinant le dichroïsme circulaire des rayons X avec la microscopie XPEEM. Cela nous a permis d'imager les domaines magnétiques avec une excellente résolution spatiale. Dans le cas de la phase orthorhombique p, les techniques XMLD-PEEM, dichroïsme linéaire haute résolution et celle de l'effet Kerr magnéto-optique, nous ont permis de mettre en évidence la nature antiferromagnétique de la phases β lorsque les phases α et β coexistent. Une autre question abordée concerne l'évolution des propriétés du système lorsque ses dimensions latérales sont réduites. Des microstructures élaborées par lithographie électronique et étudiées par (μ-DRX nous ont permis de mettre en évidence un comportement inattendu. Les structures de petites tailles se stabilisent dans la phase a. Enfin, l'étude du couplage magnétique entre les films minces MnAs et une couche de Fe est explorée. Les résultats préliminaires font état d'une forte dépendance de l'épaisseur de la couche de Fe sur la nature du couplage entre les deux matériaux.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 129 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 221
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