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Informations
Publié par | Thesee |
Nombre de lectures | 87 |
Langue | Français |
Poids de l'ouvrage | 16 Mo |
Extrait
AVERTISSEMENT
Ce document est le fruit d'un long travail approuvé par le
jury de soutenance et mis à disposition de l'ensemble de la
communauté universitaire élargie.
Il est soumis à la propriété intellectuelle de l'auteur. Ceci
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LIENS
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http://www.culture.gouv.fr/culture/infos-pratiques/droits/protection.htm
Nancy-Université
~ .Université
Henri Poincaré
U.F.R. Sciences et Techniques de la Matière et des Procédés
Ecole Doctorale Energie, Mécanique et Matériaux
Département de Formation doctorale de Physique et Chimie de la Matière et des Matériaux
Thèse
Présentée pour l’obtention du titre de
Docteur de l’Université Henri Poincaré, Nancy I
En Physique et Chimie de la Matière et des Matériaux
Par Joel BRIONES HERNANDEZ
Anisotropie magnétique induite par modulation de surface et
étude de la propagation de parois de domaines dans des
nanostructures magnétiques
Soutenue le 10 novembre 2008 devant le jury composé de
Président:
M. Jean-François BOBO Directeur de recherches CNRS, LNMH, Toulouse
Rapporteurs :
M. Giancarlo FAINI Directeur de recherches CNRS, LPN, Marcoussis
M. Frédéric NGUYEN VAN DAU Ingénieur de recherches THALES, Palaiseau
Examinateurs :
M. Michel HEHN Professeur, Université Henri Poincaré, Nancy I
M. François MONTAIGNE Maître de Conférences, U. H.P., Nancy I
Laboratoire de Physique des Matériaux, UMR7556
Université Henri Poincaré – Faculté des Sciences et Techniques – 54506 Vandœuvre-lès-Nancy
A Mis Padres.
A Mis Hermanos.
A Pilar.
Remerciements
Je tiens d’abord à remercier Frédéric Nguyen Van Dau et Giancarlo Faini d’avoir
accepté être les rapporteurs de cette thèse et Jean-François Bobo d’en avoir assuré la
présidence.
I’d like to thank the Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (MEXICO) by the
financial support given through the scholarship 172580.
Je remercie au Prof. Luis Martinez d’avoir été le lien administratif entre le Mexique et
la France me permettant l’obtention d’une bourse de thèse ainsi que l’accueil à l’université
Henri Poincaré Nancy I.
Merci ensuite à Michel Piecuch, Daniel Malterre et Bertrand Berche par son accueil au
sein du Laboratoire de Physique de Matériaux.
Merci à Alain Schuhl d’avoir accepté d’être mon directeur de thèse au sein de l’équipe
de nano-magnétisme et électronique de spin. Merci à Michel Hehn et François Montaigne
d’avoir assuré la continuation de la direction de ce travail.
Je remercie une deuxième fois à François Montaigne d’avoir encadré mon travail de
thèse. Auprès de lui j’ai énormément appris au niveau scientifique (sa rigueur scientifique ne
peut que assurer du travail de énorme qualité) et technologique (c’est avec un très grand
plaisir que j’ai découvert avec lui la subtilité de la lithographie) mais aussi au niveau de
gestion de ressources (un simple coup d’œil à son agenda suffit pour se rendre compte de la
multitude de projets, activités, manipes et cours qu’il doit assurer, tout en laissant le temps
d’aller à l’opéra).
Merci à Daniel Lacour de m’avoir appris la manipulation et utilisation du M-AFM,
son inestimable aide avec les manipes de transport – indispensables pour la réalisation de ces
études - et surtout merci par son optimisme, bon humeur et encouragement tout au long de ces
années.
Je remercie encore Michel Hehn pour sa disponibilité pour la réalisation des couches,
sa passion et intérêt lors de discussions scientifiques, sa patience et ses conseils.
L’élaboration des échantillons à été grandement facilité par les compétences
techniques de Gwladys Lengaigne. Merci Gwladys pour ta disponibilité et ta gentillesse.
Un grand merci à Laurent Bouvot par son aide et formation en l’utilisation du micro-
bonding.
Merci à Christian Senet pour sa disponibilité pour résoudre les problèmes
informatiques et pour partager avec enthousiasme ses connaissances.
Un grand merci à Danielle Pierre et Hamid Majhed pour leur aide lorsque quelques
petits soucis de manipe sont arrivés. Je tiens à remercier à Martine Gaulier pour sa gentillesse.
Merci à tout le personnel du Laboratoire de Physique des Matériaux pour leur
disponibilité, intérêt et jovialité. Merci et bon continuation aux thésards, ex-thésards et post-
docs: Muriel Sicot, Grégory Malinowski, Tomas Hauet, Aymeric Avisou, Olivier Jambois,
Clement Didiot, Fanny Greullet, Ganye Wora, Madi Ardyanian, Silvia, Mathias Grun, Luis
Alfonso Cardenas, Beatrice N., Alex B.
Merci à tous les courageux pour les bons moments passés en sa compagnie durant ces
derniers années : Luis Peñaranda, Hugo, Rebekka, Gaby, Diego, Yolanda, Luis Alfonso,
Gilberto, Sinuhé, Yahir, Luis F. Camacho, Silvia y Pedro, Juan Prado, Manuel Adam, Cristian
Duran, Carlos e Isabel, Andrés Vejar.
Merci à Armando Encinas, Ricardo Guirado, Yuri Nahmad, Edgar Briones et
Viridiana Briones pour leur soutien et encouragement tout au long de ces années.
J’aimerais finalement remercier à Pilar, ma femme, pour sa lecture attentive du
manuscrit de thèse et surtout pour son amour, soutien, patience et pour l’immense
enrichissement que ma vie a connu grâce à elle.
Table des matières.
Table des matières
Chapitre 1. Introduction ………………..….……………………………..… 1
A. Introduction ………………………………………………………………………………...3
B. Anisotropie magnétique induite par une pré-structuration de la surface ….………………..4
C. Contrôle d’une paroi de domaines dans une piste submicronique …….…………………...5
D. Mesure d’une nanostructure unique ……………………………………………………..…6
E. Objectifs de la thèse et organisation du manuscrit …………………………………………7
Chapitre 2. Réalisation des Nanostructures ……………………………….…9
A. Introduction………………………………………………………………………….…… 11
B. La lithographie par faisceau d’électrons………………………………………...…………12
B.1. Principe……………………………………………………………………………..……12
B.2. La lithographie électronique dans une résine organique…………………………….…..13
B.2.1. Les résines organiques …………………………………………………..…….13
B.2.2. Dépôt de la résine…………………………………………………………..….14
B.2.3. Recuit de la résine…………………………………………………….……….15
B.2.4. Exposition au faisceau d’électrons…………………………………16
B.2.5. Développement……………………..17
B.3. Description du système de lithographie utilisé………………………………….………19
B.3.1. Principales caractéristiques du microscope utilisé…………………………….20
B.3.2. Les lentilles de déflexion…………………………………………...21
B.3.3. Le beam blanker……………….21
B.3.4. La platine porte-échantillon…………………………………………………...22
B.3.5. Le module de pilotage du faisceau…………………………………23
B.4. Réglages du faisceau …………………………………………………………….……...24
B.5. Les systèmes de coordonnées……………………………………………………..……..26
B.6. Gestion de l’insolation……………………………………………………….28
B.6.1. Les paramètres de l’exposition ……………………………………….…….…28
B.6.2. Gestion des paramètres d’insolation ……………………………….29
C. Transfert du motif………………………………………………………………………… 31
C.1. Le lift-off……………………..……….32
C.1.1. Le principe du lift-off…………………………………………………….……32
C.1.2. Critères de réalisation………………………………………………32
C.1.3. Le lift-off avec une simple couche de résine………….….33
C.1.4. Le lift-off avec une bicouche de résine……….33
C.1.5. L’influence du dépôt……………………………………………………….….36
C.1.6. Les techniques de dépôt du matériau…………………