Développement d'un système magnéto-optique à balayage jusqu'à 10 T pour la caractérisation de couches magnétiques dures à gradient de composition

Development of a scanning MOKE system with a 10 T pulsed magnetic field source

• Auteur / Autrice : André Dias
• Direction : Nora Dempsey, Marlio Bonfim
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique appliquée
• Date : Soutenance le 06/10/2016
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique (Grenoble, Isère, France ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Néel (Grenoble, Isère, France ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Pierre Nozières
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Daniel Lacour
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Paulo Wendhausen, Julio Camarero de Diego

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mesures physiques

Dispositifs magnétiques

Mots clés libres

Moke

Champs pulsées

Magnétisme

Champs magnétiques forts

Moke

Pulsed fields

Magnetism

High magnetic fields

Résumé

Nous avons développé un système de mesure magnéto-optique à balayage basé sur l’Effet Kerr(MOKE). Le montage permet mesurer des cycles d'aimantation en balayant de larges surfaces (150 x 150 mm 2 ) sous un champ magnétique pulsé allant jusqu’à 10 T à température ambiante. Les champs magnétiques intenses sont produits par des bobines millimétriques (diamètre interne = 3 mm) connectées à un générateur de courant bipolaire pulsé. Nous avons pu démontrer que ce système présente un fort potentiel pour l'étude combinatoire de couches magnétiques dures. Pour cela, nous avons dressé grâce à notre système MOKE la carte 2D des courbes d’hystérèse pour des couches de SmCo et NdFeB élaborées par pulvérisation et présentant un gradient de composition et comparé avec des mesures de composition d'alliage (EDX) et l'analyse de la structure cristalline (XRD).

The aim of this PhD project is to study diamagnetic levitation at the micro-scale in a quantitative fashion and to explore its use for the precise positioning and controlled movement of micro/nano-objects. Diamagnetic materials will be prepared with controlled shape and size (µm-mm range). Micro-magnets will also be developed to levitate the diamagnetic objects or to levitate above diamagnetic surfaces. To complement the study, a fully automated scanning MOKE system will be developed in order to characterize the quality of our samples fabricated using the triode sputtering machine and applying techniques called micro magnetic transfer and micro flux concentrators. First simple micro-robotic devices will be designed, and hopefully tested.