Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur

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Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
.. . . . . . . . . Thèse présentée pour obtenir le grade de Docteur de l'Université Louis Pasteur Strasbourg I Discipline: PHYSIQUE DE LA MATIERE CONDENSEE Soutenue publiquement le 09 Juillet 2007 Membres du jury NOUVEAUX ETATS DU Si DANS LES MULTICOUCHES Co/Si Directeur de thèse: M. Pierre Panissod, Directeur de recherche, IPCMS Rapporteur interne: M. Weber Wolfgang, Professeur, IPCMS-ULP Rapporteur externe: M. Alain Schuhl, Professeur, CEA-UJF Rapporteur externe: Mme. Agnès Barthélémy, Professeur, Thalés-Paris XI Examinateur: M. Christian Meny, Chargé de recherche, IPCMS Invitée: Mme. Taehee Kim, Professeur, Ewha, Séoul, Corée Par Nader YAACOUB

  • difficultés techniques de pulvérisation cathodique

  • amour de magnétisme et de la recherche

  • profonde gratitude

  • cea-ujf rapporteur externe

  • dea matière

  • pulvérisation cathodique

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  • directeur de la thèse

  • ipcms


Publié le : dimanche 1 juillet 2007
Lecture(s) : 91
Source : scd-theses.u-strasbg.fr
Nombre de pages : 190
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Thèse présentée pour obtenir le grade de
Docteur de l’Université Louis Pasteur
Strasbourg I
Discipline: PHYSIQUE DE LA MATIERE CONDENSEE . Par Nader YAACOUB
 NOUVEAUX ETATS DU Si
DANS LES MULTICOUCHES Co/Si
Soutenue publiquement le 09 Juillet 2007.
Membres du jury. Directeur de thèse: M. Pierre Panissod, Directeur de recherche, IPCMS
Rapporteur interne: M. Weber Wolfgang, Professeur, IPCMSULP
Rapporteur externe: M. Alain Schuhl, Professeur, CEAUJF
Rapporteur externe: Mme. Agnès Barthélémy, Professeur, ThalésParis XI
Examinateur: M. Christian Meny, Chargé de recherche, IPCMS
Invitée: Mme. Taehee Kim, Professeur, Ewha, Séoul, Corée
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iv
Sommaire
 Sommaire
Sommaire
Introduction……...………………………………….…….. Référence :…………………………….........……………….….... ChapitreI Techniques d’élaboration et des caractérisations des multicouches Co/Si………..…………………...………..… I.1. Introduction……..……………………………….………..... I.2. Pulvérisation cathodique……………………….…............... I.2.1. Principe de la technique……………...……………….…………... I.2.2. Elaboration des échantillons………..…….…………………..…... I.3. Techniques des caractérisations….................................…... I.3.1. Microscopie électronique à transmission…………...….................. I.3.1.1. Principe de la MET…………………………………….…....................... I.3.1.2. Préparation des échantillons pour la MET………………………………. I.3.2. Résonance magnétique nucléaire……………….........……….…...
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1 8 1111 12 12 16 18 18 18 23 25
 Sommaire
I.3.2.1. Introduction……........................................................................................ I.3.2.2. Analyse des données……………….......…………..………..................... I.3.2.2.1. Analyse des interfaces…….............................................................. I.3.2.2.2. Modèle d’interface diffuse………………….................................... I.3.3. Réflectométrie des Rayons X…………….......………............…... I.3.4. Mesures magnétiques………………...…………….….............….. I.3.4.1. SQUID……………...………………...…………………………………. I.3.4.2. AGFM…………………………………………...…………………..…... I.3.5. Mesure de la résistance (méthode de 4 points)………………........ I.4. Conclusion………………….....………………………….…. Référence :………………………………………………………. Chapitre II Mécanismes de couplage magnétique intercouche (IEC)
dans les multicouches magnétiques……………................. II.1. Introduction…….………………………………….......…...
II.2. Description phénoménologique………….…………........... II.3. Couplage bilinéaire via les électrons de conduction……... II.3.1. Modèle RKKY……………………………………….……........... II.3.2. Modèle d’interférence quantique…………………………............ II.4. Couplage magnétique bilinéaire par effet tunnel…….….. II.4.1. Modèle de Slonczevski…………………...…...........………......... II.4.2. Modèle d’interférence quantique…………………........……….... II.5. Autres mécanismes de couplage magnétique…………..… II.5.1. Couplage biquadratique………………................……………..… II.5.2. Couplage ferromagnétique par trou d’épingle………..............…..
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25 27 28 29 30 32 34 36 38 38 39 40 40
42 42 43 45 48 48 49 50 50 52
 Sommaire
II.5.3. Couplage magnétique de type magnétostatique………....………. II.6. Conclusion.............................................................................. Référence :…………...……………………..……………………. Chapitre III Etude Structurale des multicouches Co/Si déposées à 90K…………………………………………………………. III.1. Introduction…………………….…………………........….
III.2. Microscopie électronique à transmission………….......… III.2.1. Multicouches Co/Si déposées sur des substrats de Si(111)…...... III.2.2. Comparaison entre la structure des multicouches Co/Si déposées sur un substrat de Si(111) et celles déposées sur un substrat de verre………............................................................................................... III.2.3. Résumé de l’étude par la MET…………………………….......... III.3. Résonance magnétique nucléaire (RMN)……………...... III.3.1. Description qualitative de spectre 3D des multicouches Si(111)[CotConm/Si4nm]………………………………………............. III.3.2. Analyse des interfaces des multicouches Co/Si...…….............… III.3.3. Modélisation de l’interface…………...……………............…… III.3.4. Résumé de l’étude par RMN…………...………….............……. III.4. Réflectométrie des Rayons X (RRX)…………….……..... III.4.1. RRX pour les multicouches de type Si(111)[CotConm/Si4nm]... III.4.2. RRX pour les multicouches de type Si(111)[Co3nm/SitSi]*6..... III.4.3. Comparaison entre les spectres RRX des multicouches de type Si(111)[Co/Si] et celles de type verre[Co/Si]…………………...............
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