Couches minces et nanostructures magnétiques (partie 1)

1 - Préambule

2 - Propriétés des couches minces

• 2.1 - Propriétés microscopiques
  Figure 1 - Champ démagnétisant vertical dans une couche mince dont l’aimantation pointe tout ou partie selon la normale à la couche Tableau 1
• 2.2 - Parois et domaines
  Figure 2 - Paroi de Bloch entre deux domaines aimantés selon + z (à gauche) et − z (à droite) Figure 3 - Exemple de parois dans les couches minces et du contraste attendu pour la microscopie Kerr (selon M x , M y ou M z ) et MFM (pointe aimantée suivant z) Figure 4 - Paroi en échelle de perroquet, se substituant à une paroi de Néel séparant deux domaines à 180˚, ligne médiane horizontale sur l’image (voir figure  pour les contrastes en imagerie) (adapté de H. Joisten, J. Magn. Magn. Mater.)
• 2.3 - Processus de renversement de l’aimantation
  Figure 5 - Modèle de rotation cohérente

3 - Propriétés des nanostructures simples

• 3.1 - État fondamental micromagnétique
  Figure 6 - Quelques exemples de constructions de Van den Berg et de Bryant et Sushi Figure 7 - Bandes de Fe20Ni80 de largeur 50 µm, imagées par effet Kerr longitudinal (CEA-LETI) Figure 8 - Exemple de diagramme des états monodomaine et vortex pour un plot cylindrique à base circulaire, en fonction du diamètre, de la hauteur et de l’intensité d’une anisotropie uniaxiale planaire K u (adapté de Jubert et coll., Phys. Rev. B 70, 144402 (2004)) Figure 9 - Non-uniformité du champ démagnétisant dans un plot plat, illustrée sur l’axe d’un carré de Fe d’épaisseur 2,5 nm et de côté 200 nm (hauteur exagérée pour la clarté du schéma) Figure 10 - Tabulation de coefficients de champ démagnétisant de plots rectangulaires plats de différents rapports d’aspect, latéral p = b/a et d’épaisseur x = c/a (toutes les géométries sont décrites, même les cylindres verticaux, par permutation des trois axes) Figure 11 - Variantes S et C de l’état monodomaine dans un plot plat 1 000 × 500 × 10 nm3 (simulation par OOMMF) et processus de renversement de l’aimantation
• 3.2 - Processus d’hystérésis
  Figure 12 - Parois transverse et vortex, illustrées dans une bande de Permalloy de largeur 150 nm (OOMMF)