Propriétés hyperfréquences de réseaux de nanofils ferromagnétiques à anisotropie contrôlée
 
PCPM, Université de Louvain la Neuve, Belgique
Vendredi 15/06/2007, 11h00
Bât. 1005 P.434D, CEA-Grenoble
Les nanofils ferromagnétiques présentent des propriétés physiques intéressantes qui découlent de leur géométrie spécifique et de leurs dimensions sub-microniques. Ils offrent des perspectives nouvelles pour des applications, notamment dans le domaine des nanotechnologies, de l’électronique et des dispositifs hyperfréquences. L'élaboration de nanofils par dépôt électrochimique, à l'intérieur de pores de taille nanométrique dans un milieu isolant, présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes de fabrication physique conventionnelles (rapidité, faible coût, souplesse). Dans un premier temps, je présenterai brièvement les différentes techniques expérimentales utilisées pour la fabrication des milieux poreux et des nanofils. J’aborderai ensuite la technique de résonance ferromagnétique (RFM) nous permettant de caractériser les propriétés de nos échantillons. Les matériaux utilisés sont principalement le cobalt, le nickel et des alliages CoCu, CoFe ou NiFe. Parmi ces matériaux, le cobalt présente un intérêt majeur car son moment magnétique et son anisotropie cristalline sont élevés. Nous avons optimisé le processus d’électrodéposition afin de contrôler la structure cristalline, et donc l’anisotropie, des nanofils de Co. Leur structure cristalline peut être choisie cubique ou hexagonale compacte, ce qui entraîne de fortes variations des propriétés hyperfréquences de ces nanofils. Ces développements expérimentaux nous ont ensuite permis de fabriquer des nanofils multicouches Co/Cu aux propriétés nouvelles, grâce au contrôle de l’anisotropie des couches de Co. Nous avons également développé des dispositifs hyperfréquences utilisant le milieu poreux chargé en nanofils comme substrat planaire. Ce dispositif, un circulateur micro-onde, est le type le plus répandu dans l’industrie des hyperfréquences. Les nanofils à anisotropie contrôlée nous ont permis d’élaborer des circulateurs aux propriétés remarquables. Ceux-ci opèrent à des fréquences bien plus importantes que les circulateurs actuels à base de ferrites, pour un encombrement et une consommation moindre. Néanmoins, ces membranes de polycarbonate ne sont pas adaptées pour une utilisation industrielle, en raison de fortes pertes diélectriques. Je terminerai ce séminaire en vous présentant les expériences en cours, consistant à transposer nos techniques sur des substrats d’alumine poreux à faibles pertes. Ces derniers développements nous permettent d’entrevoir de réelles possibilités quant à l’utilisation industrielle de nos dispositifs.

 

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