Excitations magnétiques dans des films minces et des nanostructures présentant une distribution d'aimantation non uniforme

par Yacine Talbi

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Labrune.

Soutenue en 2010

à Paris 13 .


  • Résumé

    Ce travail a porté sur l'analyse du comportement statique d'objets magnétiques sous forme de couches minces ou de plots submicrométriques présentant une distribution d'aimantation fortement non-uniforme et leurs excitations magnétiques. Dans ce but diverses techniques expérimentales ont été utilisées : la microscopie à force à magnétique (MFM), la résonance ferromagnétique de type micro-ruban (FMR) et la spectroscopie Brillouin (BLS). Dans une première étude, fortement expérimentale portant sur des films continus, la première étape a concerné la recherche des paramètres magnétiques et l'analyse fine de la distribution d'aimantation présente communément appelée « rubans faibles ». Un point important a consisté en la maîtrise de cette structure et notamment de sa périodicité lors des expériences dynamiques. Ce travail a été réalisé par une étude approfondie en MFM sous champ appliqué. Pour l'analyse des excitations magnétiques observées par FMR et BLS, deux modèles simples ont été proposés. Le premier utilisant une approche de Thiele afin rendre compte des déplacements de vortex tandis que le second permet d'expliquer les spectres d'ondes de spin observés. La seconde partie de notre recherche fut quant à elle purement numérique offrant une étude sur des petits plots permettant toutefois l'établissement d'une structure en vortex. Le code de calcul OOMMF fut utilisé à cet effet. Le comportement statique et dynamique a été analysé en fonction du champ appliqué et ce pour diverses tailles de plots.

  • Titre traduit

    Magnetic exitations in thin films and nanostructures with a non-uniform magnetization distribution


  • Résumé

    This work has focused on the analyzis of the static behavior of magnetic objects (layers or dots) with a non-uniform distribution of magnetization. For this purpose various experimental techniques have been used: the magnetic force microscopy (MFM), ferromagnetic resonance type micro-strip (FMR) and Brillouin spectroscopy (BLS). In a first study, highly experimental on continuous films, the first step deals with the search of magnetic parameters and the detailed analysis of the distribution of magnetization present commonly called "low bands". An important point consisted of mastering this particular structure and its regularity in dynamic experiments. This work was carried out by a comprehensive study MFM under applied field. For the analysis of magnetic excitations observed by FMR and BLS, two simple models have been proposed. The first using a Thiele approach to account for displacement of vortices while the latter helps explain the spin wave spectra observed. The second part of our research was purely for its digital offering study on small plots, however, allowing the establishment of a vortex structure. The computer code was OOMMF used for this purpose. The static and dynamic behavior was analyzed as a function of applied field and for various sizes of dots.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (117 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.112-117

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  • Bibliothèque : Université Paris 13 (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis). Bibliothèque universitaire. Section Sciences.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : PARIS 13 2010 TAL
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