Nanostructure et couplage magnétique dans des couches minces (Pt/Co)3/IrMn à anisotropie d'échange perpendiculaire

Résumé : Ce travail de thèse est consacré à la corrélation entre propriétés structurales à l'échelle atomique et propriétés magnétiques de multicouches (Pt/Co)3/Pt /IrMn à anisotropie d'échange perpendiculaire. Ces multicouches sont utilisées dans le domaine de l'électronique de spin. Une attention particulière a été portée à la caractérisation nanostructurale de l'interface Co/IrMn, cette interface jouant un rôle prédominant dans le phénomène d'anisotropie d'échange, caractérisée par le champ d'échange HE. L'étude structurale, réalisée principalement en sonde atomique tomographique a permis de révéler la structure des multicouches étudiées dont certaines couches sont d'épaisseur sub-nanométrique. Les résultats des mesures magnétiques ont montré que l'insertion d'une couche mince (spacer) de Pt à l'interface Co/IrMn augmente les valeurs de HE pour la multicouche dont l'épaisseur des couches de Co est tCo = 0,4 nm, mais diminue HE lorsque tCo = 0,6 nm. Les analyses nanostructurales montrent qu'en l'absence du spacer et pour tCo =0,4 nm, les atomes d'Ir et de Mn diffusent dans toute l'épaisseur de la couche de Co sur laquelle repose la couche IrMn alors que pour tCo = 0,6 nm la diffusion de ces atomes est beaucoup plus réduite. Quelle que soit l'épaisseur de la couche de Co, la présence du spacer réduit très fortement la diffusion d'Ir et de Mn, montrant ainsi que le spacer agit comme une barrière de diffusion. Pour tCo =0,4 nm, l'ajout du spacer, en limitant très fortement l'interdiffusion à l'interface entraîne l'augmentation de HE . Pour tCo =0,6 nm, la diffusion étant limitée, l'ajout d'un spacer entraîne une diminution de HE en raison de l'éloignement des spins de Co et Mn.
Type de document :
Thèse
Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Université de Rouen, 2011. Français
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Contributeur : Etienne Talbot <>
Soumis le : mercredi 7 décembre 2011 - 16:22:01
Dernière modification le : samedi 27 octobre 2018 - 01:22:09
Document(s) archivé(s) le : jeudi 8 mars 2012 - 02:31:37

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Amjaad Zarefy. Nanostructure et couplage magnétique dans des couches minces (Pt/Co)3/IrMn à anisotropie d'échange perpendiculaire. Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Université de Rouen, 2011. Français. 〈tel-00649328〉

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