Identifiant pérenne de la notice : 226504980
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : Le sujet de cette thèse est l’étude de nanofils de cobalt dans une matrice d’oxyde
de cérium (CeO2) épitaxiée sur SrTiO3(001). L’auto-assemblage de nanofils a été mis
en évidence lors de la croissance de couches minces de CeO2 fortement dopées au cobalt
par ablation laser pulsée. Le caractère métallique du cobalt a été vérifié par des
mesures d’absorption X au seuil K du cobalt réalisées au synchrotron. La formation
de nanofils a été mise en évidence par des études de microscopie électronique en transmission
en mode haute résolution et en mode d’énergie filtrée. Ces études combinées montrent
la formation de fils métalliques de Co dans la matrice, orientés le long de la direction
de croissance, de longueur limitée par l’épaisseur de la couche et de diamètre dans
la gamme 3-7 nm. Ces nanofils constituent des systèmes modèles en nanomagnétisme.
Deux assemblées de fils (diamètre 3 nm et 5 nm) ont été étudiées en détail. La structure
interne des fils a été déterminée par microscopie électronique et le renversement
de l’aimantation au moyen de mesures magnétiques statiques et dynamiques. L’anisotropie
magnétique de ces systèmes a été sondée par résonance ferromagnétique. Ces mesures
et leurs interprétations ont permis de mettre en évidence la localisation du renversement
de l’aimantation dans les fils. Ce phénomène de localisation a été corrélé à la structure
interne des fils, plus précisément à l’existence de grains hexagonaux au sein desquels
l’anisotropie magnétocristalline est en compétition avec l’anisotropie de forme. L’ensemble
de ces résultats a permis de corréler le comportement magnétique à la structure interne
réelle de ces objets.
Note publique d'information : The subject of this thesis is the study of cobalt nanowires self-assembled in a CeO2
matrix. The spontaneous self-assembly of nanowires occurs in strongly Co-doped CeO2
thin films grown by pulsed laser deposition. The metallic character of Co was attested
by analysis of X-Ray absorption spectra taken at the Co K-edge. The formation of nanowires
could be evidenced by transmission electron microscopy experiments (high resolution
and energy filtered modes). Combining these results led to the conclusion of Co nanowires
formation in the CeO2 matrix. The nanowires are oriented parallel to the growth direction;
have length up to the thickness of film and have a narrow diameter size distribution
centered in the 3 - 7 nm range. Due to the reduced values of diameter, these nanowires
assemblies are model systems for studies in nanomagnetism. The magnetic properties
of two nanowires assemblies (with diameters distribution centered on 3 and 5 nm) were
investigated in details. The inner structure could be determined by means of transmission
electron microscopy and the magnetization reversal was probed through static and dynamic
magnetization measurements. Investigation of the magnetic anisotropy was carried out
by analysis of resonance ferromagnetic spectra. The localization of the magnetization
reversal was related to the inner structure of nanowires, more precisely to the orientation
of hcp Co grains. In these grains, shape and magnetocrystalline anisotropies compete
in strength and direction, leading to a thermally dependent effective anisotropy.
The results presented indicate that it is possible to correlate the magnetic behavior
with the real structure of wires in these systems.
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