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La présentation sera faite en anglais.
Le comportement magnétique dans les structures en couches minces a suscité un intérêt considérable pour ses applications technologiques très variées. Au fur et à mesure que la dimension des films magnétiques diminue, ils sont capables de présenter diverses propriétés magnétiques n’ayant pas d’équivalent dans le matériau en vrac à mesure que le magnétisme interfacial devient plus important. Cependant, sonder les interfaces magnétiques enterrées dans de telles hétérostructures peut être un défi majeur. L’anisotropie magnétique perpendiculaire (PMA) est une telle quantité induite par l’interface qui se produit à l’interface entre différents types de matériaux. Cette thèse porte sur la détermination du profil d’aimantation hors plan à travers des films ferromagnétiques ultrafins enterrés avec divers matériaux adjacents par réflectivité magnétique des rayons X doux (SXRMR), fournissant ainsi une description directe du magnétisme aux interfaces inférieure et supérieure. Cette technique combine les informations résolues en profondeur de la réflectivité des rayons X avec la sélectivité des espèces du dichroïsme circulaire magnétique des rayons X pour sonder le profil de magnétisation dans le plan (ip) et hors du plan (oop) avec une résolution inférieure au nanomètre dans les couches minces .
Nous avons étudié le profil d’aimantation dans des séries d’échantillons de MgO/CoFeB/(W)/Ta avant et après recuit à différentes températures par des mesures au bord Fe L3. Une transition de l’axe magnétique facile de ip à oop pour les couches de couverture Ta et W a été observée, accompagnée de changements dans la distribution magnétique de Fe sur l’épaisseur de CoFeB. L’échantillon en couches de ta coiffe a montré un profil d’aimantation amélioré et plus homogène après recuit à un recuit à 340°C par rapport à une distribution de gradient avant recuit. Cette distribution s’est encore modifiée après un recuit à 400°C où l’axe magnétique facile est revenu à ip. Pour la couche de protection W, nous avons observé un profil de gradient avant ainsi qu’après le recuit à 400°C, mais accompagné d’une amélioration de l’aimantation aux deux interfaces.
Nous avons également étudié un autre système de Gd en couches minces Pt/Co/Gd qui s’est avéré être un empilement prometteur dans le contexte des études de déplacement de paroi de domaine chiral en raison du couplage antiferromagnétique sur des sites atomiques individuels de l’interface Co/Gd. Avec SXRMR, nous avons obtenu la distribution de l’aimantation hors du plan à travers les couches Co à partir de mesures au bord Co L3 ainsi que les couches Gd à partir de mesures au bord Gd M5 à différentes températures de 300K à 40K. Pour la couche de Co, dont la température de Curie est supérieure à la température ambiante, l’analyse montre un profil homogène sur l’évolution de la température. En revanche, pour la couche de Gd, dont la température de Curie est connue pour être proche de la température ambiante, nous avons observé un profil magnétique inhomogène sur la plage de température de 43K à 300K. Bien que pour 300K, un profil de magnétisation oop pur a été résolu à l’interface immédiate avec Co. À des températures plus basses, nous avons observé un changement dans le profil oop et la manifestation de la composante ip plus loin de l’interface d’interface immédiate Co/Gd où Gd est fortement mélangé avec le bouchon Al couche.
