Magnétorésistance et configuration de domaines

In this work, we measured the domain wall induced resistivity in different kinds of ferromagnetic metals (iron, cobalt, manganese oxides, alloy of Fe0.5Pa0.5). The first circuit studied, made by electron-beam lithography, was a 4 micron long wire, 200 nanometers wide, and 50 nm nanometers thick. By magnetic force microscopy and Lorentz microscopy we were able to deduce that the domains were head-to-head in the virginal state. The wall behaviour was studied when the field was swept. By electron-beam lithography we were able to put voltage gold contacts on the wire, so that the contacts do not disturb the domains configuration. In cobalt we have measured a wall resistivity greater than predicted by theoretical models. In manganite, we measured the magnetoresistivity associated with grain boundaries. We also measured the domain wall resistivity in a thin film with perpendicular magnetic anisotropy Fe0.5Pa0.5). The domain were all directed along a specific direction. We verified some theoretical prediction on the domain wall resistivity, such as the difference induced by the direction of the current crossing the wall. We also studied magnetic systems, by experiments and calculations, where the shape anisotropy is the leading term. In triangular dots of lateral size ranging from 0.1 to 2 microns, geometrical frustration leads to the stabilization of vortex states. In iron-palladium alloy wires, we showed that the domain width is constant when the width of the wire is reduced down to 300 nanometers. However, the domains orientation becomes anisotropic and the domains walls align perpendicularly to the axis wire. Theses studies put some light on the way shape anisotropy changes the equilibrium states.Dans cette thèse, nous nous sommes attachés à mesurer la résistance induite par les parois magnétiques dans différents métaux ferromagnétiques (fer, cobalt, oxydes de manganèse, alliage de Fe0.5Pa0.5). Le premier circuit étudié consistait en un fil de 200 nanomètres de large et 50 nanomètres d'épaisseur, fabriqué par lithographie électronique. Par microscopie à force magnétique et microscopie de Lorentz nous avons observé que les domaines sont en position tête-bêche dans l'état vierge dans des fils de cobalt. La configuration magnétique a été suivie en fonction du champ appliqué. Par lithographie électronique, nous avons pu disposer sur le fil des contacts en or. Dans le cobalt, la résistance d'une paroi magnétique unique a été mesurée et sa valeur est supérieure aux prédictions théoriques. Dans le manganite, sur un circuit équivalent, nous avons pu mesurer la magnétorésistance de joints de grain. Nous avons aussi effectué la mesure de la résistance d'une paroi sur une couche à aimantation perpendiculaire (alliage de fer-palladium), dont les domaines étaient alignés. Nous avons mesuré la résistance perpendiculairement (MR=9%) et parallèlement (MR=2.8%) aux parois, et ainsi corroboré certains modèles. Nous avons, par ailleurs, étudié (expérimentalement et numériquement) des systèmes magnétiques dans lesquels l'anisotropie de forme joue un rôle prépondérant. Dans des plots triangulaires de taille variant entre 0.1 et 2 microns, la frustration géométrique stabilise des états de vortex. Dans des lignes de fer-palladium, nous avons montré que les dimensions des domaines étaient conservées lorsque la taille latérale du système était réduite jusqu'à 300 nanomètres En revanche, l'orientation des domaines devient anisotrope et les parois magnétiques s'orientent perpendiculairement à l'axe de la ligne. Ces études permettent de mieux comprendre les effets de l'anisotropie de forme