Mise en ´ evidence

Le principe expos´e auparavant a ´et´e mis en œuvre³ sur un anneau de Py de 5 µm de diam`etre, 500 nm de large et 17.5 nm d’´epaisseur et prot´eg´e par une couche de protection de Au de ≈ 3 nm d’´epaisseur. Sur un quart de cette structure ont ´

et´e ajout´es quatre contacts de Au de 100 nm d’´epaisseur d´epos´es sur une couche d’accroche de 3 nm de Ti. La distance “bord `a bord” entre les contacts internes est ≈ 750 nm.

Les figures III.14 et III.15 pr´esentent la mesure exp´erimentale de l’´evolution du signal AMR en fonction de l’amplitude du champ magn´etique radial appliqu´e 3Remarquons que deux exp´eriences identiques sur des anneaux diff´erents ont ´et´e r´ealis´ees. Dans les deux cas les conclusions sont les mˆemes.

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Fig. III.12: Simulation de l’´evolution du signal AMR de deux ATWs (a) et deux VWs (b) en fonction de l’angle d´efini entre le centre de la zone de mesure et la direction du champ magn´etique pour diff´erentes amplitudes de champs magn´etiques appliqu´es. Remarquons l’´evolution du signal de l’AMR de paroi (cas limite `a champ nul) vers l’AMR de domaines. Remarquons que pour une VW, une premi`ere transition est visible lorsqu’elle se transforme en ATW entre 150 et 200 Oe. Les courbes ont ´et´e d´ecal´ees de 0.1% pour plus de clart´e. Pour chaque courbe, la simulation micromagn´etique est aussi montr´ee.

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Fig. III.13: Sch´ema de la d´etermination du champ de propagation (Hp), ´etant donn´e un champ magn´etique appliqu´e (Happ).

(H_app). Notons que les traces montr´ees de ces figures ne sont pas moyenn´ees. On utilisera ce d´etail dans la suite de l’´etude. La figure III.15 pr´esente les traces des trois diff´erentes gammes de champ. Premi`erement, pour des Happ “intenses” (repr´esent´es par H<sub>app</sub> = 400 Oe), un signal d’AMR de domaines est clairement observ´e. En revanche pour des H<sub>app</sub> faibles (repr´esent´es par H<sub>app</sub> = 57 Oe) aucune variation de r´esistance n’est observ´ee lorsque Happ pointe en dehors de la zone de mesure. Puis une chute de r´esistance (≈ 0.4%) est remarqu´ee, indiquant le passage d’une paroi de domaine. Cette trace correspond `a un signal d’AMR de paroi. Notons le bon accord avec les pr´edictions (fig III.11). Pour des champs interm´ediaires, on observe une d´eviation du signal, `a la fois par rapport `a l’AMR de domaine et `a l’AMR de paroi. Les oscillations observ´ees ´etant tr`es reproductibles, elles ne peuvent pas ˆetre consid´er´ees comme du bruit. En revanche, elles pourraient dans un premier temps ˆ

etre attribu´ees aux pi´egeages intrins`eques et extrins`eques de la paroi qui n’ont pas ´

et´e consid´er´es dans les simulations de la partie pr´ec´edente.

Remarquons que l’amplitude du champ magn´etique radial a ´et´e balay´ee de 30 Oe `

a 410 Oe permettant de constater l’´evolution continue du signal d’AMR de paroi vers celui d’AMR de domaine.

III.2.4.2 Mesure du champ de propagation

La m´ethode pr´esent´ee dans la partie pr´ec´edente (§ III.2.3.3) nous permet alors de mesurer le champ de propagation (H_p) de cette structure. La figure III.16 pr´esente la mesure de H_p pour un champ appliqu´e radial H_app pr´ecis (a) et son ´evolution si l’on varie l’amplitude de Happ (b).

La mesure du champ de propagation H_p est montr´ee sur la figure III.16 (a). Pour obtenir H_p, il est n´ecessaire de mesurer pr´ecis´ement le d´ephasage entre H_app et la paroi de domaines. Pour y parvenir, un champ magn´etique assez intense pour aligner tous les moments magn´etiques est appliqu´e. Dans ce cas, le minimum de variation de r´esistance en fonction de l’angle (courbe noire, fig III.16 (a)) donne la r´ef´erence de mesure du d´ephasage. Il faut alors pointer l’angle auquel la paroi est enti`erement entre les contacts qui correspond aussi au minimum d’AMR. On peut ainsi ´evaluer le d´ephasage et par cons´equent le champ de propagation H_p.

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Fig. III.14: Evolution du signal AMR en fonction de l’amplitude et de l’angle du champ magn´etique appliqu´e dans un anneau de Pd/Py/Pd. L’angle du champ cor-respond aux axes du dispositif pr´esent´e Fig. III.10. Les traces sont toutes non-moyenn´ees et ont ´et´e d´ecal´ees de 0.1% pour plus de clart´e.

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Fig. III.15: Signal AMR obtenu pour trois valeurs de champ radial appliqu´e : 57, 130 et 400 Oe, pour un anneau de Py/Au. Les courbes ont ´et´e d´ecal´ees de 0.1% pour plus de clart´e.

radial appliqu´e (fig III.16 (b)). Pour H_app = 30 Oe le champ de propagation mesur´e est H_p ≈ 13 Oe. Cette valeur d´ecroˆıt jusqu’`a ≈ 0 Oe pour Happ & 120 Oe. Pour expliquer cela, Il faut prendre en consid´eration la d´eformation de la paroi par le

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Fig. III.16: (a) Signal AMR exp´erimental `a faible (57 Oe, rouge) et fort (407 Oe, noire) Happ. Le signal `a 57 Oe a ´et´e multipli´e par 2 pour une meilleure lecture. Remarquons le d´ephasage de 13˚entre les deux signaux. (b) Variation du Hp

en fonction du Happ. Les points pleins et vides repr´esentent les deux parois de l’anneau.

champ appliqu´e (fig III.17).

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Fig. III.17: Sch´ema de la d´etermination du champ de propagation (Hp) ´etant donn´e un champ magn´etique appliqu´e (Happ).

En effet, aux champs suffisamment forts pour saturer l’aimantation, la paroi de domaine n’existe plus. Il est alors ´evident que la notion de champ de propagation n’a plus de sens. L’aimantation suivant parfaitement la rotation du champ appliqu´e, un d´ephasage nul doit ˆetre mesur´e. Entre ces deux extrˆemes, la paroi passe continˆument d’une paroi `a 180˚ `a un domaine uniform´ement aimant´e. La d´ecroissance du champ de propagation jusqu’`a z´ero est alors envisageable mais sa d´ependance en fonction de l’amplitude de H_app n’a rien d’´evident. De plus, techniquement, la mesure n’est pas ais´ee car H_app est “grand” et sin ∆ϕ est “petit”. Par cons´equent, toute incertitude sur l’une de ces deux valeurs entraˆıne des valeurs de H_p non justifi´ees.