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Theses

Couplages magnéto-électriques dans le système multiferroïque artificiel : BaTiO₃ / CoFe₂O₄

Résumé : Les matériaux magnetoélectriques multiferroïques sont particulièrement attrayants dans le domaine de l’électronique de spin, notamment dans la perspective de contrôler l’aimantation d’un matériau à partir d’un champ électrique. Les multiferroïques dits artificiels, constitués de phases ferroélectriques et magnétiques séparées, permettent de contourner la rareté de matériaux multiferroïques intrinsèques. S’ils peuvent présenter des valeurs de couplage plus élevées les mécanismes en jeu sont encore mal compris. Leur compréhension requiert l’étude d’échantillons parfaitement cristallisés et maitrisés. L’association en films minces (entre 3 et 20nm) épitaxiés de BaTiO₃, ferroélectrique de référence et de CoFe₂O₄, ferrimagnétique très magnétostrictif et à haute température de Curie, constitue un système modèle bien adapté à une telle étude. Dans cette thèse, nous réalisons des films minces de grande qualité cristalline de CoFe₂O₄ / BaTiO₃ sur substrat SrTiO₃ (001) par épitaxie par jets moléculaires sous plasma d’oxygène atomique. Dans un premier temps, nous étudions indépendamment pour chaque phase les propriétés individuelles de chimie, structure, magnétisme et ferroélectricité, notamment via des techniques de synchrotron. Forts de cette base, nous mettons en place différentes expériences d’étude du couplage magnétoélectrique direct et indirect, avec l’application d’une polarisation électrique et une mesure d’aimantation, et vice versa. Nous observons l’existence d’un couplage magnétoélectrique, notamment grâce la forte interaction des couches de CoFe₂O₄ et BaTiO₃. En revanche, les mécanismes indirects dominent, et impliquent des modifications structurales et chimiques via des mouvements ioniques. Ces mécanismes ioniques créent des modifications réversibles de résistance à température ambiante ouvrant la voie, au-delà des propriétés multiferroïques, à de possibles applications pour les RAM résistives.
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Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Saturday, November 5, 2016 - 11:42:06 AM
Last modification on : Monday, February 10, 2020 - 6:12:22 PM
Document(s) archivé(s) le : Monday, February 6, 2017 - 12:51:44 PM

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74558_AGHAVNIAN_2016_diffusion...
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  • HAL Id : tel-01392953, version 1

Citation

Thomas Aghavnian. Couplages magnéto-électriques dans le système multiferroïque artificiel : BaTiO₃ / CoFe₂O₄. Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Université Paris-Saclay, 2016. Français. ⟨NNT : 2016SACLS310⟩. ⟨tel-01392953⟩

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