Ferromagnétisme à l’échelle nanométrique

INTRODUCTION

1 - ORIGINE QUANTIQUE DU MAGNÉTISME

• 1.1 - Moment magnétique
  Figure 1 - Types de configurations magnétiques et variations en température de l’aimantation à saturation et de l’inverse de la susceptibilité
• 1.2 - Ordre magnétique
  Figure 2 - Cycle d’hystérèse de l’aimantation M en fonction du champ magnétique appliqué H
• 1.3 - Température d’ordre
• 1.4 - Cas des nanostructures

  • Quiz d'entraînement

2 - FERROMAGNÉTISME DE NANOSTRUCTURES

• 2.1 - Énergie en milieu continu
• 2.2 - Effets de taille finie
  Figure 3 - Description statique et dynamique d'un système ferromagnétique
• 2.3 - Équation du mouvement de l’aimantation
• 2.4 - Modèle de la rotation cohérente d’une particule mono-domaine
  Figure 4 - Courbes d'aimantation pour plusieurs directions du champ appliqué
• 2.5 - Domaines et parois de domaines magnétiques
  Figure 5 - Domaines et parois magnétiques Figure 6 - Évolution de la vitesse de paroi de domaine sous l’effet d’un champ magnétique
• 2.6 - Métrologie

  • Quiz d'entraînement
  Figure 7 - Schéma de principe d’un magnétomètre à échantillon vibrant

3 - APPLICATIONS DES FERROMAGNÉTIQUES

• 3.1 - Aimants permanents – Circuits magnétiques
• 3.2 - Nanoparticules en suspension dans un liquide : les ferrofluides
• 3.3 - Nanoparticules magnétiques en biotechnologie
  Figure 8 - Principe de fonctionnement de la magnétophorèse

4 - UTILISATION DES FERROMAGNÉTIQUES POUR LA SPINTRONIQUE

• 4.1 - Couple de transfert de spin sur les parois magnétiques
  Figure 9 - Couples de transfert de spin dans une paroi magnétique
• 4.2 - Couple spin-orbite sur les parois magnétiques
  Figure 10 - Couples de spin-orbite dans une paroi magnétique
• 4.3 - Couple de transfert de spin dans les nanopiliers
  Figure 11 - Couple de transfert de spin entre deux couches ferromagnétiques
• 4.4 - Modification des propriétés magnétiques par champ électrique
• 4.5 - Renversement de l’aimantation par excitation optique

  • Quiz d'entraînement
  Figure 12 - Action d’une impulsion laser ultra-courte sur l’aimantation avec commutation périodique selon l’hélicité de la lumière

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

7 - SYMBOLES

TEST DE VALIDATION