Interface effect on the reversal of the magnetisation of Co ultrathin films electrodeposited on Au(111). Studies by MOKE and STM in situ. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2007

Interface effect on the reversal of the magnetisation of Co ultrathin films electrodeposited on Au(111). Studies by MOKE and STM in situ.

Effets d'interfaces sur le retournement de l'aimantation de couches ultra-minces électrodéposées de Co sur Au(111).

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Abstract

We developed a magneto optical device able to measure in situ the evolution of magnetization of nanostructures of Co on Au(111) electrodeposited. It contains an electrochemical cell with a continuous circulation system wich gives the possibility to change the type of solution to make multilayers deposition. The acquisition's frequency of M/H cycle is 2 Hz. We utilized and analyzed quantitatively the results of observation's work made by STM in situ on the morphological aspect of deposition of Co as a function of deposition potential in the range [-1.6V/MSE – 1.26 V/MSE]. Growth mode of Co is first a bilayer and then a layer by layer. During the formation of the bilayer islands density increases when the potential is more negative. Then the island size increases with the potential. The measurement of the perpendicular component of the magnetization indicates a reorientation transit! ion from out of plane to in plane at a thickness of 1.6 monolayer. It means the coalescence of the first bilayer. When the third layer grows a maximum of magnetic susceptibility is measured at 2.8 monolayers. We deposited Cu on Co to saturate the magnetization. Thanks to that measure, we determined anisotropy constant of Co deposits upper than 2monolayers. To explain this behaviour we discussed two hypotheses. The first is that step edges atoms have stronger anisotropy energy than the atoms in the center of islands. The second is that there is a critical size for wich magnetization in the plane of the deposit.
Nous avons développé un montage magnéto optique capable de mesurer in situ l'évolution de l'aimantation de nanostructures de cobalt sur de l'or (111) déposées par électrochimie. Le montage dispose d'une cellule électrochimique avec système de circulation permettant de modifier la nature des solutions et d'effectuer des dépôts multicouches. La cadence d'acquisition de cycles M-H est de 2 par seconde. Nous avons utilisé et analysé les résultats de travaux d'observation STM in situ de la morphologie de cobalt en fonction du potentiel de dépôt dans l'intervalle [-1.6 V/MSE ; -1.26 V/MSE]. Le cobalt se dépose en bicouche quelque soit le potentiel de dépôt puis après formation complète de la bicouche, la croissance s'effectue couche par couche. Lors de la formation de la bicouche, ! la densité d'îlots augmente d'autant plus que le potentiel de dépôt est négatif. La mesure de la composante perpendiculaire de l'aimantation indique un basculement hors plan/dans le plan de l'aimantation pour une épaisseur de 1.6 monocouches de Co soit lors de la coalescence de la bicouche. Lorsque la troisième couche de Co se forme, on mesure un maximum de susceptibilité magnétique à 2.8 monocouches. Nous avons déposé du Cu sur du Co afin de saturer l'aimantation du Co. Ainsi, nous avons déterminé les constantes d'anisotropie pour des dépôts de Co supérieurs à 2 monocouches. Pour expliquer le comportement de l'aimantation entre 0 et 2 monocouches nous avons discuté deux hypothèses. La première est que les atomes de bords d'îlots possèdent une énergie d'anisotropie bien supérieure aux atomes de centre. La s! econde est qu'il existe des tailles d'îlots pou! r lesque lles l'aimantation n'est pas hors plan.
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Dates and versions

pastel-00003412 , version 1 (27-07-2010)

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  • HAL Id : pastel-00003412 , version 1

Cite

Grégory Savidand. Effets d'interfaces sur le retournement de l'aimantation de couches ultra-minces électrodéposées de Co sur Au(111).. Physique [physics]. Ecole Polytechnique X, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00003412⟩
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