Study and realization of ferromagnetic thin films obtained by magnetron sputtering. GMI sensors application
Etude et réalisation de couches minces à caractère magnétique par pulvérisation cathodique magnétron. Application pour des capteurs de type GMI
Résumé
This study aims to correlate the structural and magnetic properties of Fe-Si coatings prepared by magnetron sputtering. The Fe-Si alloy (Fe-rich side) was chosen due to its soft ferromagnetic character and potential application in various magnetic systems. In thispurpose, we carried out a series of alloys with various Si contents. The obtained results allowed to highlight the extremely soft magnetic properties of Fe-Si alloy at 25 at.% Si. The magnetic domains study using Kerr effect revealed a perfectly parallel configuration of wall domains over a significant area of the sample. This type of configuration is particularly required in the magnetic thin layers used in the giant magneto-impedance sensors. Why we extended our study of the alloy properties by the realization of magneto-impedance sensors using sandwich structure. Characterization of these sensors has clearly shown the influence of the magnetic domains orientation and the total thickness of the sensors on the impedance variation.
Cette étude vise à établir des corrélations entre les propriétés structurales et les propriétés magnétiques des revêtements Fe-Si élaborés par pulvérisation cathodique magnétron. L'alliage Fe-Si (coté riche en Fe) a été choisi en raison de son caractère ferromagnétique doux et de son fort potentiel applicatif dans différents systèmes magnétiques. Dans cet esprit, nous avons réalisé une série d'alliages avec différentes teneurs en Si. Les résultats obtenus nous ont permis de mettre en évidence les propriétés magnétiques extrêmement douces de l'alliage Fe-Si à 25 at.% de Si. L'étude des domaines magnétiques de cet alliage par effet Kerr a révélé une configuration en domaines parfaitement parallèle sur une surface importante de l'échantillon. Ce type de configuration est particulièrement recherché dans les couches minces magnétiques utilisées dans les capteurs à magnéto-impédance géante. C'est pourquoi nous avons étendu notre étude des propriétés de cet alliage par la réalisation de capteurs à magnéto-impédance en structure sandwich. La caractérisation de ces capteurs a clairement montré l'influence de l'orientation des domaines magnétiques ainsi que l'épaisseur totale des capteurs sur la variation d'impédance de ces derniers.
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