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Caractérisation


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Caractérisation : Magneto Optical Kerr Effect, XRD, Transport

 

L’ensemble des techniques magnéto-optiques du groupe repose sur l’analyse de la modification de la propagation d’une onde électromagnétique dans un matériau. Ces études sont menées dans le visible. L’effet Kerr magnéto-optique (en réflexion) ou Faraday (en transmission) décrit la rotation de la polarisation de la lumière proportionnelle à la composante de champ magnétique le long de la direction de propagation de la lumière. Dans les matériaux ferromagnétiques, l’effet Kerr est mis à profit via des dispositifs expérimentaux de magnétométrie (mesures d’aimantation) ou/et de microscopie magnétique. Dans les matériaux multiferroïques, les propriétés magnétiques, si il en existe,peuvent également être analysées par magnétométométrie et/ou microscopie Kerr ou Faraday. Les états de déformations, la ferroélectricité et l’antiferromagnétisme peuvent être étudiés par birefringence linéaire et/ou microscopie. Nous disposons de microscopes haute résolution (une fraction de micromètre) et permettant des études dynamiques (réponse à des excitations impulsionnelles de champ magnétique ou de courant de quelques dizaines de nanosecondes), au meilleur niveau de l’état de l’art.

 

En magnétométrie, la géométrie expérimentale est flexible et autorise une sensibilité à l’aimantation dans les plans des échantillons (configurations longitudinale ou transverse) ou hors du plan (configuration polaire). La détection basée sur une modulation de l’état de polarisation associée à une détection synchrone optimise le rapport signal sur bruit, ce qui permet de travailler avec quelques plans atomiques de matériaux ferromagnétiques. L’environnement échantillon autorise des études sur une large gamme de température (2K-420K), de champ magnétique (0-5T). Un montage expérimental très focalisé (sonde submicronique) disposant d’un système de déplacement par des platines piézoélectriques et d’un dispositif d’imagerie auxiliaire permet, en configuration polaire, d’analyser la réponse de nanostructures uniques.

 

Dispositif magnéto-optique focalisé pour l’étude de nanostructures et zoom autour de l’échantillon inséré entre l’objectif et les platines de déplacements

 

XRD :

Notre équipe a accès à un dispositif de caractérisation de rayons X Philipps X-Pert (λCu=1.54angs) qui permet des expériences de diffraction (q/2q, w/2q) qui donnent accès à la cristollographie des couches minces ( paramètres de maille, longueur de cohérence et mosaïcité respectivement) et des expériences de réflectivité permettant de déterminer les épaisseur et rugosité des couches constituant un empilement.