Bibliographie & annexes
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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la réédition actualisée de l’article E1962 intitulé « Application de la magnéto-optique» paru en 1997, rédigé par Jean-Paul CASTÉRA.
RÉSUMÉ
Cet article présente tout d’abord les spécificités et avantages de la magnéto-optique, ainsi que ses nombreuses applications. Les dispositifs magnéto-optiques utilisés les plus couramment (isolateurs, circulateurs, modulateurs, déflecteurs, pour l’imagerie…) sont décrits. Les progrès en nanosciences (nano-optique, nano-magnétisme, nanomatériaux et nano-structuration) doivent permettre l’intégration de nombreuses fonctions dans des dispositifs miniaturisés reposant sur des disciplines émergentes: la magnéto-photonique et la magnéto-plasmonique. De nouvelles opportunités sont aussi ouvertes en microscopie magnéto-optique appliquée aux sciences des matériaux et à l’étude de systèmes magnétiques nanostructurés destinés, en particulier, à l’électronique de spin.
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In this article the specific features and advantages of magneto-optics are first described, justifying their use for applications in many areas. The most usual magneto-optical devices (isolators, circulators, modulators, deflectors, for imaging, etc.) are described. The enormous advances in nano-science (nano-optics, nano-magnetism, nano-materials and nano-patterning) should allow the integration of many functions in miniaturized devices through emergent disciplines, magneto-photonics and magneto-plasmonics. New opportunities are also opening in magneto-optical microscopy applied to materials science, and for studying magnetic nanostructured systems, especially those designed for spin electronics.
Auteur(s)
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Jean-Paul CASTÉRA : Docteur 3 cycle en Optique - Chef des Laboratoires de magnétisme au Laboratoire central de recherches (LCR) - Thomson-CSF
INTRODUCTION
L’interaction entre une onde optique et un milieu magnétique conduit à une grande variété d’effets, comme le décrit l’article consacré aux effets magnéto-optiques (E 1960).
Ces interactions et plus particulièrement deux d’entre d’elles, l’effet Faraday et l’effet Kerr magnéto-optique, ont été mises à contribution dans des applications très diverses couvrant les domaines des télécommunications optiques, du stockage de l’information, de la visualisation et des capteurs. Ainsi, l’utilisation de dispositifs non réciproques tels qu’isolateurs ou circulateurs dans des systèmes de liaisons optiques permet, par analogie avec les ondes hyperfréquences guidées, de remplir des fonctions nouvelles.
Dans le domaine du stockage des données, après les recherches intensives menées sur les mémoires adressables optiquement qu’elles soient de type holographique ou point par point, le disque magnéto-optique qui est un disque optique réinscriptible s’est imposé comme un standard en péri-informatique et dans l’industrie de l’audio grand public. Toujours dans le domaine du stockage de l’information, la lecture massivement parallèle des bandes magnétiques par voie magnéto-optique pourrait s’avérer déterminante dans le futur car elle permet de concevoir des systèmes d’archivage dont le potentiel de croissance en capacité et débit n’est plus limité par le système de balayage mécanique utilisé dans les systèmes actuels à haute densité.
La rotation Faraday dans les grenats ferrimagnétiques a également été exploitée dans des écrans de visualisation ou pour réaliser des modulateurs de lumière pour imprimantes. Les effets magnéto-optiques dans les fibres optiques ou dans les grenats ferrimagnétiques sont mis à profit pour la mesure des courants forts et en magnétométrie. La magnéto-optique intéresse aussi le secteur du contrôle non destructif, celui du traitement du signal et s’avère également un outil d’analyse très puissant en physique des solides.
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KEYWORDS
optics | sensors | electronics | magneto-optics | devices | memories
VERSIONS
- Version archivée 2 de avr. 2016 par Jacques FERRE
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Dispositifs d’affichage et systèmes d’impression magnéto-optiques6. Mémoires magnéto-optiques
6.1 Systèmes de stockage adressables par un faisceau optique
Les techniques d’adressage de mémoires par faisceau optique sont conceptuellement très attractives comparées aux technologies courantes car, au moins sur le papier, elles présentent de nombreux avantages : la densité d’information peut dépasser 108 bit/cm2, l’optique permet le traitement parallèle, l’absence de contact entre la tête de lecture et le milieu d’enregistrement, l’adressage sans inertie par un faisceau défléchi, l’accès rapide, et une grande fiabilité. Mais dans un domaine comme celui de l’industrie informatique, ce sont plus souvent des considérations économiques plutôt que techniques qui conditionnent l’introduction d’une nouvelle technologie.
Il existe deux techniques de base en stockage optique : l’enregistrement localisé (encore appelé stockage point par point) et l’enregistrement holographique. La totalité des mémoires magnéto-optiques étudiées appartiennent à la première catégorie. Dans une mémoire point par point adressable par un faisceau laser défléchi, dont le schéma est représenté sur la figure 13, l’information numérique est enregistrée dans un matériau magnéto-optique subdivisé en petites cellules de stockage. Dans chaque cellule, les bits 0 et 1 correspondent aux deux orientations possibles de l’aimantation du matériau. L’écriture figure 13a est thermomagnétique : les cellules sont adressées par un faisceau laser focalisé dans le plan mémoire. Le matériau est chauffé localement à une température pour laquelle il est magnétiquement plus doux. Simultanément, une impulsion de champ magnétique est appliquée qui fait basculer l’aimantation de la zone chauffée. À l’aide d’un déflecteur de lumière numérique, le point de focalisation du faisceau laser peut adresser aléatoirement n’importe quelle cellule. La lecture figure 13b est effectuée avec un laser de faible puissance polarisé linéairement. Par effet Faraday, la polarisation de la lumière tourne dans le sens des aiguilles d’une montre ou dans l’autre sens suivant la direction locale de l’aimantation. La conversion de la rotation de polarisation en variation de flux lumineux est effectuée...
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Mémoires magnéto-optiques
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - BADER (S.D.) - J. Magn. Magn. Mater. - 1991, n× 100, p. 440-454.
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