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Aurélie Gentils

Imagerie magnétique et étude de défauts lacunaires

Mardi 17 mars 2009, à 16h15

Le but de ce séminaire est de vous exposer les différents travaux que j’ai effectués lors de ces cinq dernières années. Il sera scindé en deux parties distinctes : l’une porte sur l’imagerie magnétique de films minces magnétiques, réalisée à l’aide d’un microscope électronique à transmission lors de mon post-doctorat ; la deuxième partie sera consacrée à l’étude des défauts lacunaires dans des matériaux d’intérêt électronucléaire, à l’aide de la spectroscopie d’annihilation de positons. Dans chaque partie, je détaillerai les principes des différents outils expérimentaux utilisés, et donnerai des exemples basés sur mes résultats. En conclusion, je vous ferai part de mes projets au sein du laboratoire. Ce séminaire se veut accessible au plus grand nombre d’entre vous.
Mon travail de recherche effectué en 2003-2005 à l’Université de Glasgow (Royaume-Uni), au sein du Département Physique et Astronomie, s’inscrivait dans le cadre d’un réseau de la Communauté Européenne intitulé ULTRASWITCH – “Ultrafast magnetic switching for advanced devices”. Ce réseau avait pour objet l’étude des phénomènes de commutation ultra-rapides dans les sondes magnétiques, les éléments magnétiques des mémoires à accès sélectif, et les matériaux pour l’enregistrement magnétique. L’objectif principal de mon travail était de caractériser les propriétés structurales et magnétiques de films minces, afin d’augmenter la compréhension des effets magnétiques ultra-rapides dans les nanostructures magnétiques. Dans ce but j’utilisais principalement la microscopie électronique à transmission de Lorentz : la microscopie électronique à transmission est utilisée dans un cas spécifique où le comportement local des domaines magnétiques peut être mesuré qualitativement et quantitativement en temps réel. Des cartes quantitatives de la distribution de l’induction magnétique ont été obtenues à très haute résolution ( 10 nm) et à partir d’expériences in situ réalisées en fonction du champ magnétique et de la température.
J’ai ensuite étudié le rôle des défauts et des impuretés induits par l’irradiation sur la stabilité de matériaux envisagés pour les réacteurs nucléaires du futur (notamment le carbure de silicium), principalement à l’aide de la spectroscopie d’annihilation de positons, dans le cadre de mon recrutement au CNRS en octobre 2005, au sein du Laboratoire ‘Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation’ (CEMHTI, UPR3079) à Orléans. La spectroscopie d’annihilation de positons est une technique d’analyse sophistiquée qui permet d’identifier notamment la nature et la concentration de défauts lacunaires natifs ou induits par irradiation dans un matériau. Phénomène résultant de l’interaction d’un positon (e+) et de son antiparticule, l’électron (e-), l’annihilation du positon correspond à une conversion spontanée d’une paire e- - e+ en rayonnements électromagnétiques gamma. Elle permet de sonder la structure électronique des matériaux en mesurant les caractéristiques d’annihilations qui dépendent de la densité électronique vue par le positon.