Magnetization dynamics : from single films to coupled systems
Dynamique de l'aimantation : d'un film simple aux systèmes couplés
Résumé
The first part of this thesis describes the magneto-optical effects (from visible light to X-rays), the ways to produce dynamical magnetic fields and the different magnetometres that have been developed. These instruments allow studying dynamics over a time scale from 50 ps to several hours, with a spatial resolution down to 100 nm. The second part is dedicated to a short presentation of magnetism and theoretical approaches to magnetization dynamics. The third part presents studies on a garnet film, where the dynamics is dominated by precessional effects, and a Co/Pt multilayer where thermally activated effects (nucleation, propagation) dominate. In the fourth and final part, I start with the presentation of a study on coupled ferro/antiferromagnetic Co/NiO bilayers. Then results of a study on the disappearance of the magnetostatic orange-peel coupling at high reversal speed in ferromagnetic/non-magnetic/ferromagnetic trilayers deposited on step-bunched substrates are presented.
La première partie de cette thèse décrit les effets magnéto-optiques (du visible aux Rayons X), les techniques de production dynamique de champ magnétique ainsi que les différents magnétomètres élaborés. Ces instruments permettent une étude sur une plage dynamique très importante de 50 ps à plusieurs heures avec une résolution spatiale jusqu'à 100 nm. Suit une partie consacrée à une présentation succincte du magnétisme et des approches théoriques de la dynamique de l'aimantation. La troisième partie est consacrée à l'étude d'un film de grenat où la dynamique est dominée par des effets de précession de l'aimantation, puis d'une multicouche Co/Pt où la dynamique est dominée par des effets d'activation thermique. Enfin la quatrième partie présente l'étude des systèmes couplés Ferro-AntiFerro Co/NiO puis une étude sur la disparition du couplage peau d'orange à haute vitesse de renversement de l'aimantation sur des tricouches Ferro-Nonmagnétique-Ferro déposées sur des substrats à accumulation de marches.