Alliage antiferromagnétique MnPt : croissance, propriétés magnétiques et structurales

Abstract

Molecular-beam epitaxy growth of MnPt/Pt (100) has been studied. The MnPt alloy, chemically-ordered with L10 structure, has beeen elaborated by codeposition and by a multilayer method. The codeposition leads to a twinned structure with in-plane tetragonal axis. The multilayer method gives rise to a favoured out-of-plane orientation of the tetragonal axis. The magnetic structure of each of the two deposited alloys has been characterized. Exchange-coupled Fe/MnPt and FeNi/MnPt bilayers have been elaborated. Due to the competition between intrinsic anisotropies and exchange anisptropy, the angular behaviour of magnetic properties (coercive field and exchange bias) of the ferromagnetic layer shows a complex evolution and an induced anisotropy. A model of total energy has been used to interpret the experimental data. In-field magnetic-force microscopy study of the magnetization shows distinct reversal mechanisms according to the respective orientation of the field and anisotropies. At a low scale, anisotropy competition leads to the appearance of magnetic ripples. The latter have been observed and modelled. The effect of light ion irradiation on the structure has also been investigated.La croissance par épitaxie par jets moléculaires de bicouches MnPt/Pt (100) a été étudiée. L'alliage MnPt, de structure chimiquement ordonnée L10 , a été élaboré par codépôt et par dépôt couche par couche. Le codépôt conduit à une structure bivariée d'axes d'anisotropie dans le plan de la couche. Le dépôt couche par couche conduit à une orientation préférentielle de l'axe d'anisotropie perpendiculaire à la couche. La structure magnétique de ces deux types de dépôts a été caractérisée. Des bicouches couplées Fe/MnPt et FeNi/MnPt ont été élaborées. En raison de la compétition entre anisotropies et du couplage d'échange, le comportement angulaire des propriétés magnétiques de la couche ferromagnétique (champs coercitif et d'échange) montre une évolution complexe et une anisotropie induite. Un modèle d'énergie totale a été utilisé pour interpréter ces données expérimentales. Les mécanismes de renversement de l'aimantation ont été mis en évidence par microscopie à force magnétique sous champ. À petite échelle, la compétition entre anisotropie conduit à l'apparition d'ondulations de l'aimantation. Ces dernières ont été observées et interprétées à l'aide d'un modèle. L'effet d'une irradiation par ions légers sur la structure a également été étudié.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF