Etude des propriétés structurales et magnétiquee des couches minces de Permalloy élaborées par évaporation sous vide et électrodéposition

Abstract

Nous avons étudié l’effet de l’épaisseur sur les propriétés structurales, microstructurales et magnétiques des couches minces de Ni80Fe20 (Permalloy : Py), élaborés par évaporation sous vide et par électrodéposition. Les films de Py ont été évaporés sur des substrats de verre, de silicium et de quartz. Les épaisseurs des couches minces varient entre 16 et 90 nm. Les spectres de diffraction X montrent une orientation préférentielle dans la direction <111> pour les films de faible épaisseur. Alors que les couches minces de plus grandes épaisseurs exhibent une orientation aléatoire. La taille des grains augmente et le paramètre de maille diminue lorsque l’épaisseur augmente. Les observations par Microscopie à Force Magnétique montrent des parois de domaines de type cross-ties, uniquement pour les épaisseurs de 60 et 90 nm pour les films de Py/verre. La microstructure magnétique obtenue en utilisant la microscopie à effet Kerr, montre la présence de domaines magnétiques qui changent avec le changement de la direction du champ magnétique. Le champ coercitif, Hc, diminue avec l’augmentation de l’épaisseur indépendamment du type de substrat utilisé. Pour la technique de l’électrodéposition, nous avons rapporté l’effet du potentiel de dépôt sur la morphologie, la structure et les propriétés magnétiques des dépôts de Py sur du silicium et sur des nanofils de silicium (SiNWs). Les analyses par DRX montrent un changement de la texture des films avec le changement du potentiel de dépôt. La taille des grains, le paramètre de maille et les microdéformations ont été étudiées en fonction du potentiel de dépôt. La morphologie des SiNWs et des Py/SiNWs ont été réalisées par microscopie électronique à balayage (MEB). Les images MEB révèlent la formation des SiNWs et montrent un changement de la morphologie en fonction des potentiels de dépôt. A partir des cycles d’hystérésis, nous avons montré que l’axe de facile aimantation est dans le plan des échantillons de Py/SiNWs.