Nanosystèmes magnétostrictifs TRFE 2(110) (TR = Terre Rare) : croissance, morphologie et propriétés magnétiques

Des monocristaux de composés magnétostrictifs présentant des déformations et/ou des dimensions réduites sont des matériaux de choix pour étudier les corrélations entre structure et magnétisme. Dans ce but, nous avons élaboré des couches monocristallines trfe 2(110) par épitaxie par jets moléculaires. La croissance des trfe 2(110) est de type stranski-krastanov, sur al 2o 3(11Þ20)/nb(110)/fe 15a. Rheed et afm montrent que la morphologie des nano systèmes dépend des paramètres d'élaboration (température du substrat, épaisseur nominale et désaccord paramétrique) et évolue d'un film continu de faible rugosité à des structures isolées anisotropes. La croissance, gouvernée par la diffusion, s'effectue en 2 étapes avec augmentation de la densité de germes puis coalescence. Les couches déposées directement sur la couche tampon sont soumises à un cisaillement x y négatif, d'origine thermique. En revanche, les déformations dans les bicouches trfe 2 / yfe 2 obéissent à un modèle élastique. Dans les couches trfe 2(110), spectrométrie MÉossbauer et diffraction de neutrons montrent que les directions de facile aimantation sont modifiées par rapport aux matériaux massifs. Une réorientation de spin apparait dans dyfe 2(110) et erfe 2(110), alors que la direction facile ne dépend pas de la température dans les composés massifs correspondants. Pour les composés terfenol-d et smfe 2 qui présentent une rotation de spin en température à l'état massif, l'amplitude de la rotation est réduite dans les films épitaxies. Ces observations expérimentales sont modélisées en introduisant une modification de l'énergie magnetoelastique due au cisaillement. Les signes de la constante magnetoelastique et de x y gouvernent le caractère perpendiculaire ou parallèle de l'aimantation. Dans un film continu de dyfe 2(110), le renversement de l'aimantation est anisotrope et la direction 1Þ10 a un caractère facile marqué. Dans le cas de particules isolées, l'aimantation macroscopique présente un comportement plus isotrope.Non disponible / Not availabl