Propriétés hyperfréquences de réseaux de nanofils ferromagnétiques à anisotropie contrôlée
(2006)
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- Piraux, Luc
- Abstract
- Les nanofils ferromagnétiques présentent des propriétés physiques intéressantes qui découlent de leur géométrie spécifique et de leurs dimensions sub-microniques. Ils offrent également de réelles perspectives de nouvelles applications, notamment dans le domaine des nanotechnologies, de l'électronique et du stockage d'informations. L'élaboration de nanofils et systèmes multicouches par dépôt électrochimique, à l'intérieur de pores de taille nanométrique préfabriqués dans un milieu isolant, présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes de fabrication physique combinant dépôts sous vide et étapes de lithographie. Cette thèse poursuit un double objectif : synthétiser par électrodéposition des réseaux de nanofils magnétiques d'anisotropie contrôlée et les utiliser pour fabriquer des dispositifs hyperfréquences originaux. Des réseaux de nanofils ferromagnétiques ont été fabriqués par électrodéposition dans des membranes polymères nanoporeuses de diamètre 25-100 nm. Les matériaux utilisés sont principalement le cobalt et le nickel, mais des fils d'alliages tels que CoCu, CoFe ou NiFe ont également été synthétisés. Parmi ces matériaux, le cobalt présente un intérêt majeur car son moment magnétique et son anisotropie cristalline sont élevés. Leurs propriétés magnétiques ont été étudiées essentiellement par résonance ferromagnétique (RFM). Dans un premier temps, nous avons optimisé le processus d'électrodéposition afin de pouvoir contrôler la structure cristalline, et donc l'anisotropie, des nanofils de Co.Il apparaît ainsi que la structure peut être au choix cubique ou hexagonale compacte, ce qui entraîne de fortes variations des propriétés hyperfréquences des nanofils. Ces développements expérimentaux nous ont ensuite permis de fabriquer des nanofils multicouches Co/Cu aux propriétés nouvelles, grâce au contrôle de l'anisotropie des couches de Co. Nous nous sommes également attachés au développement de dispositifs hyperfréquences utilisant le milieu poreux chargé en nanofils comme substrat planaire. Le circulateur micro-onde est le dispositif le plus répandu dans l'industrie des hyperfréquences. L'utilisation de nanofils à anisotropie contrôlée nous a permis d'élaborer des prototypes de circulateurs aux propriétés remarquables. Ceux-ci opèrent à des fréquences bien plus importantes que les circulateurs actuels à base de ferrites, pour un encombrement et une consommation moindre. Enfin, ce travail de thèse à initié de nouvelles voies de recherche ; notamment la transposition des techniques hyperfréquences sur substrat alumine à faibles pertes diélectriques ainsi que la dépendance en température des propriétés RFM de réseaux de nanofils
- Affiliations
Citations
Darques, M. (2006). Propriétés hyperfréquences de réseaux de nanofils ferromagnétiques à anisotropie contrôlée. https://hdl.handle.net/2078.5/98068