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Depiegeage De Parois Magnetiques Par Activation Thermique Et Transfert De Spin Dans Des Nanostructures Dalliage Fept
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Book Synopsis Dépiégeage de parois magnétiques par activation thermique et transfert de spin dans des nanostructures d'alliage FePt by : Andrei Paul Mihai
Download or read book Dépiégeage de parois magnétiques par activation thermique et transfert de spin dans des nanostructures d'alliage FePt written by Andrei Paul Mihai and published by . This book was released on 2009 with total page 108 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous avons étudié le renversement d'aimantation dans des couches minces FePtiMgO et des vannes de spin FePt/Pt/FePtIMgO à forte anisotropie perpendiculaire, déposées par épitaxie par jets moléculaires. Ces structures ont été caractérisées et leurs propriétés magnétiques et électriques optimisées. La contribution de la diffusion électrons-magnons à la résistivité (Magnétorésistance due aux Magnons) à été étudiée en détail dans les couches minces FePtiMgO. Une étude théorique de cet effet a été faite, en mettant en relation la variation linéaire de la magnétorésistance en fonction du champ magnétique, avec la forte anisotropie de l'alliage FePt. Nous montrons aussi que la MMR, qui augmente avec la température, fournit une nouvelle technique de détection du renversement d'aimantation. Nous avons aussi étudié l'influence de l'application d'un courant directe sur la propagation de parois magnétiques dans des nanostructures à base de FePt. Nous avons fait des mesures d'Effet Hall Extraordinaire et magnétoresistance dans des nanoftls de FePtiMgO et de FePt/PtlFePtlMgO. Ces systèmes permettent d'étudier le dépiégeage thermiquement activé d'une paroi magnétique sur un seul défaut structural. Dans les deux types de structures, le temps de dépiégeage a un caractère stochastique. Enfm nous montrons que, grâce à la forte efficacité du transfert de spin dans l'alliage F ept, un faible courant continu peut fortement modifier le temps moyen de résidence sur le défaut.
Book Synopsis Dépiégeage de parois magnétiques par activation thermique et transfert de spin dans des nanostructures d'alliage FePt by : Andrei Paul Mihai
Download or read book Dépiégeage de parois magnétiques par activation thermique et transfert de spin dans des nanostructures d'alliage FePt written by Andrei Paul Mihai and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Nous avons étudié le renversement d'aimantation dans des couches minces FePtiMgO et des vannes de spin FePt/Pt/FePtIMgO à forte anisotropie perpendiculaire, déposées par épitaxie par jets moléculaires. Ces structures ont été caractérisées et leurs propriétés magnétiques et électriques optimisées. La contribution de la diffusion électrons-magnons à la résistivité (Magnétorésistance due aux Magnons) à été étudiée en détail dans les couches minces FePtiMgO. Une étude théorique de cet effet a été faite, en mettant en relation la variation linéaire de la magnétorésistance en fonction du champ magnétique, avec la forte anisotropie de l'alliage FePt. Nous montrons aussi que la MMR, qui augmente avec la température, fournit une nouvelle technique de détection du renversement d'aimantation. Nous avons aussi étudié l'influence de l'application d'un courant directe sur la propagation de parois magnétiques dans des nanostructures à base de FePt. Nous avons fait des mesures d'Effet Hall Extraordinaire et magnétoresistance dans des nanoftls de FePtiMgO et de FePt/PtlFePtlMgO. Ces systèmes permettent d'étudier le dépiégeage thermiquement activé d'une paroi magnétique sur un seul défaut structural. Dans les deux types de structures, le temps de dépiégeage a un caractère stochastique. Enfm nous montrons que, grâce à la forte efficacité du transfert de spin dans l'alliage F ept, un faible courant continu peut fortement modifier le temps moyen de résidence sur le défaut.
Book Synopsis Electronic Transport and Magnetization Dynamics in Magnetic Systems by : Simone Borlenghi Garoia
Download or read book Electronic Transport and Magnetization Dynamics in Magnetic Systems written by Simone Borlenghi Garoia and published by . This book was released on 2011 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce travail de thèse est de comprendre l'influence mutuelle entre transport électronique et dynamique de l'aimantation dans des nanostructures hybrides magnétiques métalliques. Dans une première partie on a développé un modèle théorique, basé sur la théorie des matrices aléatories, pour décrire à niveau microscopique le transport dépendent du spin dans une nanostructure hétérogène. Ce modèle, appélé CRMT (Continuous Random Matrix Theory) a ensuite été traduit dans un code de simulation qui permet de calculer les proprietés locales (couple de transfert de spin, accumulation de spin et courant de spin) et globales (résistance) de transport dans des conducteurs ohmiques. Le modèle a été validé en le comparant avec une théorie du transport quantique basée sur le calcul des fonctions de Green hors équilibre (NEGF-Non Equilibrium Green Function formalism). Le couplage des ce deux modèles a permis d'éffectuer une description multi-échelle du transport dans des nanostructures métalliques hybrides, où les parties ohmiques sont décrites par CRMT (plus pérformant du point de vue computationnel) et les parties purement quantiques par le formalisme des fonctions de Green. CRMT a ensuite été couplé à un code de simulation micromagnétique, pour prendre en compte la dynamique complexe de l'aimantation induite par le transfert de spin. L'originalité de cette approche réside dans la modélisation des expériences de résonance ferromagnétique conduites sur des oscillateurs a transport de spin. Ce travail a permis la mise en évidence des règles de sélection des ondes de spin induites par le transfert de spin, en accord avec les données experimentales.
Book Synopsis Modeling and simulation of hysteric behavior in magnetic and molecular materials and its application to data storage by : Anca Gîndulescu
Download or read book Modeling and simulation of hysteric behavior in magnetic and molecular materials and its application to data storage written by Anca Gîndulescu and published by . This book was released on 2012 with total page 284 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La première partie de la thèse est axée sur la modélisation et la simulation du renversement de l'aimantation et de l'influence du bruit dans les nanostructures ferromagnétiques. La deuxième partie s'intéresse à l'étude des composés à transition de spin 1D et 2D notamment la relaxation à basse température et l’effet de la taille dans les nanoparticules. Après un aperçu des matériaux magnétiques ainsi que des principaux modèles développées pour l'étude théorique du comportement d'hystérésis, le troisième chapitre propose un aperçu de nos résultats concernant le renversements d 'aimantation par des champs magnétiques et par le courant de spin polarisés. Nous présentons aussi la modélisation et la simulation du phénomène de bruit induit dans les systèmes complexes d'hystérèse. Le quatrième et cinquième chapitre sont consacrés aux composés à transition de spin et à la description de quelques modèles proposés pour expliquer le phénomène à transition de spin. Le chapitre six fournit une vue d'ensemble sur les composés à transition de spin 1D mettant l'accent sur l’effet de la lumière à basse température. Le dernier chapitre présent quelques caractéristique de systèmes à transition de spin 2D: l'effet de taille et la dynamique de relaxation à l'aide de la technique de Monte Carlo avec l’algorithme d’Arrhenius.
Book Synopsis Textures magnétiques et parois de domaines by : Jean-Yves Chauleau
Download or read book Textures magnétiques et parois de domaines written by Jean-Yves Chauleau and published by . This book was released on 2010 with total page 149 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif l'étude des parois de domaines magnétiques, et plus généralement des textures magnétiques, dans des nanostructures. Ce travail est motivé par le couplage entre les électrons responsables du magnétisme et ceux de la conduction électrique, appelé transfert de spin, qui donnent lieu à la dynamique de parois de domaines sous courant de spin. La connaissance du comportement dynamique et des caractéristiques statiques de telles structures est alors indispensable. L'outil principalement utilisé dans de ce travail est la microscopie à force magnétique, et ce présent dans l'ensemble des sujet abordés. L'étude principale de ce travail concerne la mise en évidence expérimentale de l'automouvement de paroi dans des nanopistes de NiFe. Nous avons montré ce phénomène dans le cas d'une transformation de parois puis analysé l'importance qu'il a pour la dynamique des parois dans le cas général aux impulsions courtes. Les propriétés statiques ont aussi été étudiées par des mesures de magnétorésistance anisotrope pour des parois soumises à un champ magnétique tournant quasi-statique. Finalement, l'aspect "nouveaux matériaux" étant un des grands axes de recherche concernant le transfert de spin, une troisième partie a été consacrée à l'étude de la distribution d'aimantation complexe des nanostructures de NiPd. Pour tous les sujets abordés dans ce travail, des calculs micromagnétiques ont été effectués pour appuyer notre compréhension.
Book Synopsis The Casimir Energy and Radiative Heat Transfer Between Nanostructured Surfaces by : Johann A. Lussange
Download or read book The Casimir Energy and Radiative Heat Transfer Between Nanostructured Surfaces written by Johann A. Lussange and published by . This book was released on 2012 with total page 228 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le sujet de cette thèse porte sur les calculs numériques de deux observables quantiques influents à l'échelle submicrométrique: le premier étant la force de Casimir et le second étant le transfert thermique radiatif. En champ proche, ces deux grandeurs physiques sont à l'origine de nombreuses applications potentielles dans le domaine de la nano-ingénierie. Elles sont théoriquement et expérimentalement bien évaluées dans le cas de géométries simples, comme des cavités de Fabry-Pérot formées par deux miroirs plans parallèles. Mais dans le cas des géométries complexes invariablement rencontrées dans les applications nanotechnologiques réelles, les modes électromagnétiques sur lesquels elles sont construites sont assujettis à des processus de diffractions, rendant leur évaluation considérablement plus complexe. Ceci est le cas par exemple des NEMS ou MEMS, dont l'architecture est souvent non-triviale et hautement dépendante de la force de Casimir et du flux thermique, avec par exemple le problème de mal fonctionnement courant dû à l'adhérence des sous-composants de ces systèmes venant de ces forces ou flux. Dans cette thèse, je m'intéresse principalement à des profils périodiques de forme corrigée qui posent d'importantes contraintes sur la simplicité de calcul de ces observables, et présente les résultats des estimations numériques de ces grandeurs pour des profils variés.
Book Synopsis Mechanism and Size Effects of Helicity-dependent All-optical Magnetization Switching in Ferromagnetic Thin Films by : Yassine Quessab
Download or read book Mechanism and Size Effects of Helicity-dependent All-optical Magnetization Switching in Ferromagnetic Thin Films written by Yassine Quessab and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour des applications technologiques d'enregistrement magnétique de l'information à haute densité et vitesse d'écriture et de lecture ultra-rapide, les chercheurs se sont penchés vers des méthodes de manipulation de l'aimantation sans application de champ magnétique externe. Il a été découvert qu'il était possible de renverser de manière déterministe l'aimantation de plusieurs matériaux ferri- et ferro-magnétiques à l'aide uniquement d'impulsions laser ultracourtes polarisées circulairement. Ce retournement tout-optique s'est avéré être un processus cumulatif nécessitant plusieurs impulsions ultracourtes dans les matériaux ferromagnétiques. Notamment dans les multicouches (Co/Pt), le retournement tout-optique se fait en deux étapes : une désaimantation indépendamment de l'hélicité suivie d'une ré-aimantation dans une direction ou l'autre selon l'hélicité. Pour autant, le mécanisme à l'origine du rétablissement de l'ordre magnétique n'a pas été étudié jusqu'à présent. Dans cette thèse, nous avons étudié le mécanisme de renversement de l'aimantation dans les couches ferromagnétiques résultant de l'excitation par impulsions laser ultracourtes polarisées circulairement. Pour cela, nous étions intéressé par la réponse d'une paroi de domaine dans les couches minces de Pt/Co/Pt à la suite d'une excitation laser et en fonction de la polarisation de la lumière. Nous avons démontré la possibilité d'induire un déplacement tout-optique et déterministe d'une paroi de domaine. Nous montrons que la propagation de la paroi résulte de la compétition entre trois contributions : le gradient de température dû aux effets de chauffage par le laser, l'effet de l'hélicité de la lumière et les effets de piégeages de la paroi. Par ailleurs, par mesures expérimentales du dichroïsme circulaire, nous excluons un mécanisme purement thermique du déplacement de paroi. Ainsi nous confirmons que le retournement tout-optique des couches ferromagnétiques se fait par une nucléation suivie d'une ré-aimantation par propagation déterministe des parois de domaines selon l'hélicité. De plus, nous avons exploré la possibilité d'utiliser le retournement tout-optique dans des dispositifs spintroniques pour l'enregistrement de l'information à haute densité. Pour se faire, il est nécessaire d'étudier les effets de tailles du retournement lorsque le matériau est structuré en îlots à l'échelle du micro- ou nanomètre. Nous avons montré qu'un plus grand nombre d'impulsions laser est nécessaire afin de renverser l'aimantation de micro-disques comparés à la couche continue ferromagnétique. Il en résulte que le champ dipolaire aide le renversement de l'aimantation dans les couches continues rendant ainsi le retournement tout-optique énergétiquement plus favorable.
Book Synopsis Magnétorésistance de magnon reversement de l'aimantation et dynamique de parois dans FePt et NiFe nanostructures by : Van Dai Nguyen
Download or read book Magnétorésistance de magnon reversement de l'aimantation et dynamique de parois dans FePt et NiFe nanostructures written by Van Dai Nguyen and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans la première partie de cette thèse, nous étudions le renversement de l'aimantation de nanofils d'alliage FePt à forte anisotropie magnétocristalline. Lorsque la largeur du fil devient inférieure à la taille des dendrites, nous avons montré qu'il existe une transition du processus de renversement de l'aimantation, de la croissance de dendrites vers la propagation d'une paroi magnétique unique qui renverse tout le fil. Au-delà, la diminution de la largeur du fil jusqu'à la taille caractéristique du désordre et/ou de la rugosité moyenne conduit au renforcement de la coercivité. Ceci conduit finalement dans les fils ultra-fins à un renversement consistant en un mélange de nucléation de domaines et de propagation de parois magnétiques. Dans la deuxième partie, nous rapportons l'utilisation de la magnétorésistance de Magnon (MMR), qui provient de la contribution des magnons à la résistivité, pour mesurer le renversement d'aimantation, dans des nanostructures avec aimantation perpendiculaire (FePt) ou planaire (NiFe). Nous avons montré que la MMR peut être utilisée pour détecter le retournement de l'aimantation dans les nanofils et nano-aimants, et en particulier pour détecter la position d'une paroi magnétique le long d'un nanofil fabriqués à partir d'une couche unique. Enfin, nous étudions dans une dernière partie la dynamique de dépiégeage de paroi magnétique sous champ et sous courant, dans les deux systèmes FePt et NiFe. Nous observons trois types de dépiégeage de paroi, qui dépendent de la nature des défauts ou de la géométrie de la constriction. L'analyse statistique du temps de piégeage montre que le processus de dépiégeage peut être décrit comme procédant d'un chemin simple, de chemins en série, ou de chemins alternatifs. En outre, l'effet du courant sur tous ces mécanismes de dépiégeage s'est révélé équivalent à l'effet du champ appliqué, ce qui permet de mesurer l'efficacité du transfer de spin dans ces systèmes.
Book Synopsis Renversement d'aimantation dans des nanostructures par propagation de parois de domaines sous champ magnétique et courant électrique by : Mathieu Cormier
Download or read book Renversement d'aimantation dans des nanostructures par propagation de parois de domaines sous champ magnétique et courant électrique written by Mathieu Cormier and published by . This book was released on 2008 with total page 189 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La paroi de domaine magnétique est un concept essentiel à la compréhension du renversement d'aimantation dans un film ou une nanostructure magnétique, et peut être mise en jeu dans les processus d’écriture et de transmission d’une information dans un nano-dispositif. Théoriquement, nous avons mis en évidence, dans une nanostructure magnétique sans défauts, des effets de confinement sur la propagation d'une paroi sous champ magnétique et/ou sous courant polarisé en spin. Ceci a été illustré par l'étude, par microscopie magnéto-optique, de la propagation de paroi dans des films ultraminces Pt/Co/Pt à anisotropie perpendiculaire. Dans ces films, nous avons réalisé des nano-pistes lithographiées et irradiées à très faible dose par des ions hélium. Ces dispositifs se sont révélés être des systèmes modèles, idéaux pour étudier la propagation de paroi sous champ, et nous ont paru prometteurs pour l'étude de la propagation induite par transfert de spin. Pourtant, pour toute la gamme des impulsions de courant injectées dans ces pistes, aucun des effets de propagation observés expérimentalement n’a pu être attribué au transfert de spin. Au vu de l’évaluation quantitative du courant et de sa polarisation dans la couche de cobalt, ceci est justifié par un rapport défavorable entre l’échauffement par effet Joule et le transfert de spin. Nous avons également construit un magnétomètre Kerr polaire à haute résolution, utilisant un faisceau laser hautement focalisé, dont la résolution, la stabilité et la sensibilité exceptionnelles sont bien adaptées à l'étude de nanostructures magnétiques ultraminces à anisotropie perpendiculaire, et ce jusqu'à des dimensions largement sub-microniques.
Book Synopsis Current and field induced magnetization reversal in Pt/Co/Pt and (Ga, Mn)(As, P) ferromagnetic films by : Jon Gorchon
Download or read book Current and field induced magnetization reversal in Pt/Co/Pt and (Ga, Mn)(As, P) ferromagnetic films written by Jon Gorchon and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La manipulation de l'état magnétique d'un système ferromagnétique présente un grand intérêt en raison de possibles applications technologiques. Comprendre les mécanismes fondamentaux qui contrôlent l'aimantation est donc particulièrement important. La compréhension de certains mécanismes peut également avoir un impact dans d'autres domaines de la physique. C'est le cas par exemple de la dynamique de déplacement de parois de domaines sous champ magnétique dans le régime de reptation (creep) qui peut être assimilé à celui d'une interface élastique et qui présente un caractère universel. Cette thèse présente tout d'abord, à travers un travail expérimental sur des couches ultra-minces de Pt/Co/Pt, une description complète de la dynamique de déplacement de parois de domaines sous champ magnétique. Une analyse auto-cohérente permet d'extraire tous les paramètres de contrôle, des exposants universels sont confirmés et un nouveau régime dynamique (le TAFF) est identifié. Une deuxième étude porte sur le déplacement de parois sous courant électrique en géométrie étendue dans un film de (Ga,Mn)(As,P). Cette étude met en évidence des instabilités de forme des parois de domaines soumises à un gradient de courant électrique. Les limites de stabilités sont analytiquement prédites et présentent un bon accord avec les expériences. Un troisième travail porte sur le renversement de l'aimantation à l'interface entre un film de (Ga,Mn)(As,P) et une électrode non ferromagnétique. Un renversement stochastique de l'aimantation sous courant continu est mis en évidence. Son origine réside dans l'accumulation de spin à l'interface qui diminue fortement l'aimantation locale. Un modèle simplifié permet de décrire la probabilité de retournement de l'aimantation et d'extraire les temps caractéristiques associés.
Book Synopsis Anisotropie magnétique induite par modulation de surface et étude de la propagation de parois de domaines dans des nanostructures magnétiques by : Joel Briones Hernandez
Download or read book Anisotropie magnétique induite par modulation de surface et étude de la propagation de parois de domaines dans des nanostructures magnétiques written by Joel Briones Hernandez and published by . This book was released on 2008 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une étude de l'induction d'une anisotropie magnétique d'origine magnétostatique dans une couche mince magnétique (Ni81Fe19) à topologie modulée a été effectuée grâce aux observations réalisées à l'aide de mesures de magnéto-transport (AMR). La modulation à l'échelle nanométrique est obtenue avec une nouvelle approche basée sur la lithographie électronique. La présence d'une anisotropie uniaxiale orientée parallèlement à la modulation a été mise en évidence. Ce denier a permis la définition de deux axes orthogonaux d'anisotropie dans un même substrat et l'exploration de la faisabilité d'un capteur de champ magnétique bidimensionnel. Une géométrie de capteur à Effet Hall Planaire est proposée. Le développement et la fabrication d'un dispositif permettant l'étude de la propagation d'une paroi de domaines dans une piste submicronique effectué sur une vanne de spin ont été accomplis. Dans ces dispositifs, la position de la paroi est déterminée par la mesure de la magnétorésistance géante (GMR). L'étude systématique des champs d'injection et de dépiégeage a montré l'existence une asymétrie de la propagation de la paroi entre les transitions P ® AP et AP ® P. Il a été montré, grâce à une série de simulations micro magnétiques, que cette asymétrie résulte de l'influence du champ dipolaire créé par la couche fixe sur les configurations adoptées par la paroi dans la couche libre. Des mesures de relaxation de temps ont permis d'obtenir la probabilité cumulée de dépiégeage de la paroi à partir de la constriction. Une variété de comportements a été ainsi mise en évidence.
