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Magnétisme des Systèmes Nanométriques

Hamid Kachkachi (MCF), Marc Noguès (CR1), Mohand Azeggagh (Doctorant)

L'objectif principal de notre activité de recherche porte sur l'étude des propriétés magnétiques, statiques et dynamiques, de systèmes de taille nanométrique.

Ces systèmes présentent de très importants effets de surface qui sont induits par une brisure de symétrie du champ cristallin, ce qui traduit une différence dans l'environnement atomique local par rapport aux propriétés du massif. La compréhension de ses effets, importante pour les
applications technologiques notament dans le domaine de l'enregistrement magnétique, passe par une compréhension profonde des aspects microscopiques fondamentaux des effets de surface et de leur influence sur les propriétés magnétiques statiques et dynamiques des nanoparticules, et surtout sur le champ coercitif dont dépend la stabilité de l'enregitrement.

Du point de vue fondamental, l'étude des nanoparticules relève du domaine du magnétisme non homogène à cause des effets de taille finie et de surface. Ce sont donc des systèmes à N corps présentant des problèmes fortement non linéaires, qui ne se prêtent pas aux approches analytiques habituelles, et seules les approches numériques permettent de les étudier en détails. Nous avons donc adopté la stratégie qui consiste, à chaque fois, à construire une théorie analytique pour un système modèle que nous comparons aux résultats de la simulation numérique pour ce même système. A cause des effets de surface et de la géométrie (non-planaire), nous ne pouvons généraliser ensuite que la méthode de la simulation numérique pour traiter les systèmes réels.

Nous avons donc développé des approches microscopiques, analytiques et numériques, utilisant le modèle de Dirac-Heisenberg du spin atomique classique de . Ces approches prennent en compte la plupart des paramètres physiques (interactions, anisotropie, champ appliqué et température) et permettent de traiter des systèmes plus ou moins réalistes et d'étudier leurs observables physiques (aimantation, énergie et temps de relaxation) dans tout le domaine des paramètres physiques externes. Dans certains cas limites, des expressions analytiques approchées ou exacte sont obtenues, nous permettant ainsi d'étudier et de comprendre, dans une certaine mesure, largement définie par les limites expérimentales, la plupart des phénomènes physiques observés dans les nanoparticules magnétiques.

Pour plus d'informations , veuillez consulter la page web d'Hamid Kachkachi

 

 

 

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