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RÉSUMÉ
Les couches minces, nanostructures et hétérostructures magnétiques présentent des comportements différents et des fonctionnalités nouvelles par rapport aux matériaux massifs : effets thermiques et anisotropie exaltés, domaines et parois spécifiques, effets de magnétotransport géants, etc. Ces effets et mise en œuvre dans le domaine des hétérostructures sont décrits avec des exemples de leur intégration technologique dans les domaines de l’électronique et de la médecine.
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Thin layers, nanostructures and magnetic heterostructures present different behaviors and new functionalities in comparison to heavy-mass materials: heightened thermal effects and anisotropy, emergence of specific domains and walls, giant magneto transport effects, etc. These effects and their implementation in the field of simple nanostructures are presented with examples of technological integration in the domains of electronics and medicine.
Auteur(s)
-
Olivier FRUCHART : Chargé de recherches au CNRS. Laboratoire Louis Néel, Grenoble
INTRODUCTION
Les couches minces, nanostructures et hétérostructures magnétiques présentent des comportements différents et des fonctionnalités nouvelles par rapport aux matériaux massifs : effets thermiques et anisotropie exaltés, domaines et parois spécifiques, effets de magnétotransport géants, etc. Ces effets et mise en œuvre sont décrits dans les dossiers Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 1) et [E 2 151], suivis d’exemples de leur intégration technologique dans les domaines de l’électronique et de la médecine : disques durs, capteurs de champ, traceurs, etc.
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1. Systèmes composites : effets et concepts
Le lecteur se reportera utilement au dossier Magnétorésistance géante et électronique de spin
En Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 1), nous avons considéré des systèmes magnétiques individuels : une couche, un plot, un agrégat, etc. Dans la pratique, les dispositifs utilisent des systèmes composites, c’est-à-dire associant plusieurs matériaux et/ou nanostructures. Plusieurs raisons motivent l’utilisation de systèmes composites.
Une première raison est l’association de propriétés différentes, par exemple une couche pour ses propriétés de coercitivité, avec une structure présentant des propriétés de magnétotransport, pour servir de capteur magnétique.
Une seconde raison est le côté pratique : il est peu commode industriellement d’ajuster des valeurs numériques de propriétés telles que coercitivité, anisotropie, etc., qui nécessitent une optimisation de matériau pour chaque nouvelle valeur, voire un changement de composé. On combine alors des matériaux de propriétés différentes en une seule hétérostructure, dont les propriétés sont intermédiaires entre les deux couches constituantes, et que l’on ajuste par le biais des épaisseurs de couches individuelles. C’est par exemple le cas de la coercitivité.
Une troisième raison est l’apparition de nouveaux effets liés à l’aspect...
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Systèmes composites : effets et concepts
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - NOGUÉS (J.), SCHULLER (I.K.) - Exchange bias - . J. Magn. Magn. Mater. 192, 203 (1999).
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(5) - PARKIN (S.S.P.) - Systematic variation of the strength and oscillation period of indirect magnetic exchange coupling through the 3d, 4d, and 5d transition metals - . Phys. Rev. Lett. 67, 3598 (1991).
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(6) - HEHN (M.), MONTAIGNE (F.), SCHUHL (A.) - Magnétorésistance géante et électronique de spin - . Techniques de l’Ingénieur, Magnétorésistance géante et électronique...
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