In situ Lorentz microscopy and electron holography in magnetic nanostructures

Etudes in-situ par microscopie de Lorentz et holographie électronique de nanostructures magnétiques

Luis Alfredo Rodríguez González (1)

1 CEMES-I3EM - Interférométrie, In situ et Instrumentation pour la Microscopie Electronique

In this thesis, we have developed quantitative and qualitative studies of the magnetic states of different magnetic nanostructures by in situ Lorentz Microscopy (LM) and Electron Holography (EH) experiments under application of magnetic field or working at low temperature (100 K), on three different magnetic nanostructures: L-shape Co and Co50Fe50 nanowires, Co antidot arrays and strained La2/3Ca1/3MnO3. DW manipulation experiments by magnetic field allowed characterize process such as DW nucleation, propagation, pinning and depinning in the nanowires. By in situ LM, remanent magnetic states and reversal magnetization process in high-density antidot arrays were studied. Finally, the effect of the substrate-induced strain in LCMO thin film were studied by EH at 100 K. We found that such strain effect produce a magnetic phase separation and/or variation in the magnetocrystalline anisotropy.

Nous avons développé dans cette thèse des études quantitatives et qualitatives par microscopie de Lorentz (LM) et holographie électronique (EH) des configurations magnétiques de nanostructures étudiées in-situ sous champ magnétique ou à basse température .Les trois nanostructures magnétiques étudiées sont: des nanofils de Co et de Co50Fe50, des réseaux d’antidot de Co et des couches minces de La2/3Ca1/3MnO3. Les experiences de manipulation de parois de domaine magnétique (DW) dans les nanofils ont permis l’étude de la nucleation des DW, de leur propagation, de leur piégeage et dépiegage. Par LM nous avons étudié la configuration magnétique à la remanence et les processus de retournement dans les réseau d’antidots à haute densité. Enfin, nous avons mis en evidence par EH à 100K une separation de phase magnétique et une variation de l'anisotropie magnétocristalline dans les films minces de LCMO resultant de la déformation épitaxiale induite par le substrat.

Mots clés: Lorentz Microscopy; Electron Holography; In-situ TEM experiments; Domain Walls; Magnetic Nanostructures; Co-FEBID Nanowires; Magnetic Antidots; Strain induced phase segregation

Mots clés: Microscopie de Lorentz; Holographie Électronique; MET in-situ; Domaines Magnétiques; Nanostructures Magnétiques; Nanofils de Co; FIB; Antidots; Ségrégation de phase; Epitaxie.

Domaines: Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]

Luis Alfredo Rodríguez González. In situ Lorentz microscopy and electron holography in magnetic nanostructures. Materials Science [cond-mat.mtrl-sci]. Université Toulouse III Paul Sabatier (UT3 Paul Sabatier); Universidad de Zaragoza, 2014. English. ⟨NNT : 2014TOU30228⟩. ⟨tel-01789430⟩