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Aimantation perpendiculaire à une interface ferro-antiferro.

Nous avons fabriqué un échantillon qui représente un modèle d’étude d’interface ferromagnétique et antiferromagnétique, avec une aimantation perpendiculaire. Nous avons étudié les propriétés et les corrélations magnétiques entre les deux systèmes. Nous avons utilisé la magnétométrie optique et la réflectivité magnétique résonante des rayons X.

La fabrication, les études optiques et synchrotron ont été réalisées sur des dispositifs développés et construits par notre groupe. Nous avons démontré en pratique la sensibilité à l’aimantation perpendiculaire de la réflectivité magnétique résonante aux x-mous.

Figure 1 Modèle de l’échantillon [NiOCoO]3x/Pt-Co-Pt.

Le système antiferromagnétique est un oxide de NiO/CoO un composé qui permet d’obtenir une température de Néel entre celle de Nio et celle de CoO. Le système ferromagnétique avec aimantation perpendiculaire, une "PMA" pour Perpendicular Magnetic Anisotropy, est une couche de Co incluse dans du Pt : Pt-Co-Pt. Nous avons donc obtenu le système AFM/FM(PMA) qui consiste en [NiOCoO]3x/Pt-Co-Pt (Figure 1).

La technique de réflectivité résonante permet de déterminer un modèle pour le profil d’aimantation. Dans les cadres supérieurs de la Figure 2 on voit des spectres de réflectivité mesurés à deux énergies des photons. En dessous on voit le signal magnétique extraits des courbes de réflectivité et des calculs avec différents modèles pour les comparer. Figure 2 (haut) Réflectivité à 2 énergies et les polarisations circulaires I+ et I-. (bas) Signal magnétique extrait des réflectivités (I+-I-), et plusieurs calculs avec des différents modèles d’aimantation.

De ces calculs, nous avons déduit que l’aimantation perpendiculaire s’étend jusqu’à 1 nm dans l’oxide, qu’elle est couplée ferro à l’interface, et change de signe au-delà (modèle ppn0).

Ces travaux ont été réalisés à l’Institut Néel, les mesures de réflectivité ont été mesurées au Swiss Light Source, la ligne SIM, où nous avons installé la station expérimentale de diffusion X-mous de l’Institut Néel.

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