Propriétés magnétiques concernant les nanostructures
Nanostructures magnétiques

On regroupe sous le vocable « nanosciences » l'ensemble des recherches sur les phénomènes physiques ou chimiques observés dans des structures ou des systèmes dont la taille caractéristique est de quelques nanomètres dans au moins une des dimensions de l'espace.

Pour fixer les idées, un nanomètre (nm) correspond à un milliardième de mètre (50 000 fois plus fin qu'un cheveu), alors qu'un atome est de l'ordre de 0,1 à 0,5 nm, une molécule de l'ordre de 1 à quelques nanomètres et un virus mesure entre 10 et 100 nm (figure 1). Une couche mince de 1 cm² mais de quelques nanomètres d'épaisseur ou un amas d'atomes métalliques ou semi-conducteurs de quelques centaines d'atomes constituent deux exemples extrêmes représentatifs des nanosciences. Il en résulte une modification des propriétés physiques (électriques, magnétiques, optiques, etc.) qui, alors, dépendent intimement et de façon spécifique de cette taille caractéristique.

En règle générale, ces nouveaux comportements sont donc dus aux propriétés topologiques, c'est-à-dire liés aux effets de confinement spatial (couche mince, nanofils, etc.), aux effets de surface exacerbés – les atomes situés en surface représentent une fraction non négligeable (10 à 50 %) du nombre total d'atomes d'un agrégat de quelques nanomètres de diamètre – mais aussi à des effets purement quantiques (discrétisation des niveaux d'énergie) qui dominent le comportement de la matière à l'échelle du nanomètre. En effet, au-dessous d'une certaine taille, les objets obéissent...