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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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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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Préambule
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3. Propriétés des nanostructures simples
On appelle nanostructure un système dont la dimensionnalité est encore réduite par rapport à une couche mince, c'est-à-dire dont les dimensions sont limitées dans au moins deux directions de l'espace. On peut les produire par des procédés de lithographie, ou par voie chimique ou physique (nanoparticules).
Les phénomènes physiques à l'œuvre dans les nanostructures sont les mêmes que dans les couches minces, mais suivant une géométrie différente. Cependant, il n'est pas possible de contrôler la taille latérale de nanostructures jusqu'au nanomètre avec les technologies actuelles. Ainsi, les effets qui ne se révèlent qu'à ces dimensions, tels que l'anisotropie magnétique de surface ou la diminution de la température de Curie, ne se rencontrent pas dans la pratique. Le comportement spécifique des nanostructures est lié essentiellement aux effets d'énergie dipolaire pour les configurations d'aimantation, et aux effets de volume fini. Les effets nouveaux, résultant de l'utilisation de systèmes composites (couches couplées, matériaux granulaires, etc.), qui apportent une complexité encore supérieure à celle des nanostructures, font l'objet de Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 2)[NM 1 202, § 1].
3.1 État fondamental micromagnétique
3.1.1 Plots minces à aimantation planaire
3.1.1.1 Matériau doux sous champ nul. Modèle de Van den Berg
Une nanostructure tend à former des domaines...
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