Bibliographie & annexes
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En anglais
RÉSUMÉ
Les propriétés des couches minces et des nanostructures magnétiques offrent un large panorama. Ces différents matériaux possèdent des comportements et des fonctionnalités qui varient très largement comparés aux matériaux massifs. Les couches minces ont des propriétés microscopiques, des parois et des domaines propres à leur structure, ainsi qu’un processus de renversement de l’aimantation bien spécifique. Les propriétés des nanostructures simples, quant à elles, sont étudiées au travers de leur état fondamental micromagnétique et de leur processus d’hystérésis.
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The properties of thin layers and magnetic nanostructures offer a large panorama. These materials present behaviors and functions that vary considerably in comparison to massive materials. Thin layers have highly specific microscopic properties, walls, domains corresponding to their structure and a particular magnetization reversal process. The properties of simple nanostructures, on their part, are studied through their micromagnetic fundamental state and hysteresis process.
Auteur(s)
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, apparition de domaines et de parois spécifiques, effets de magnétotransport géants, etc. Ces effets et leur mise en œuvre sont décrits dans les dossiers Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 1)[NM 1 201][NM 1 201] et Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 2)[NM 1 202], 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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Propriétés des nanostructures simples
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2. Propriétés des couches minces
L'aimantation macroscopique d'un matériau magnétique résulte de moments magnétiques atomiques, qui s'ordonnent parallèlement (ferromagnétique F) ou antiparallèlement (antiferromagnétique AF en cas de compensation parfaite, ferrimagnétique en cas de moment résultant) au-dessous d'une température critique appelée température de Curie Tc pour F, de Néel TN pour AF. Au-dessous de Tc l'aimantation suit des directions privilégiées ; on parle d'anisotropie magnétique. Ces deux propriétés sont dites microscopiques, ou encore intrinsèques, car elles ne dépendent que de la structure atomique locale des composés utilisés. Elles sous-tendent les propriétés extrinsèques comme l'apparition de domaines et le renversement d'aimantation, présentés ensuite.
2.1 Propriétés microscopiques
Dans la théorie de champ moyen dite du champ moléculaire, Tc est proportionnel au nombre z0 d'atomes plus proches voisins [D 2 080] :
Or, dans une couche mince, le nombre moyen d'atomes plus proches voisins z (N ) est inférieur à z0 en raison des atomes présents aux deux surfaces :
avec :
- N :
- nombre de plans atomiques...
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