Amphi Charpak (tour 23 R-d-C)
Carlos Cortez, doctorant dans l’équipe Nanostructures : élaboration, effets quantiques et magnétisme
Fabrication et Caractérisation d’Hétérostructures CoFe2O4–SrRuO3 Auto-Assemblées : Vers le Photo-Contrôle de l’Aimantation dans des Nanocomposites en Épitaxie Verticale
Les hétérostructures épitaxiées couplant photostriction et magnétostriction constituent une plateforme idéale pour étudier le contrôle de l’aimantation déclenché par la lumière et médié par la contrainte mécanique. Dans cette thèse, les nanocomposites à alignement vertical (VANs), composés d’un réseau dense de nanofils en épitaxie verticale intégrés dans une matrice, elle aussi épitaxiale, ont été choisis comme système modèle. Le rapport interface/volume élevé des nanostructures, leur anisotropie de forme perpendiculaire intrinsèque, ainsi que la capacité à exercer une contrainte épitaxiale verticale par couplage avec la matrice, rendent les VANs particulièrement adaptés à cette étude. Le VAN étudié dans ce travail associe des nanofils magnétostrictifs de CoFe2O4 (CFO) à une matrice photosensible de SrRuO3 (SRO).
En utilisant une large palette de techniques expérimentales, ce travail explore le mécanisme de déformation photoinduite dans des couches minces épitaxiées de SRO sous irradiation continue. De plus, le comportement magnétique des VANs CFO-SRO est caractérisé et interprété en fonction de leur stœchiométrie et de leur cristallographie, ainsi que de leurs propriétés magnétiques résolues par élément et par site, apportant des informations essentielles pour le développement de nanocomposites couplant photostriction et magnétostriction.
Synthesis and Characterization of Self-Assembled CoFe2O4–SrRuO3 Heterostructures: Towards Light-Mediated Magnetization Control in Vertically Aligned Nanocomposites
Abstract
In recent years, the demand for energy-efficient, high-areal-density, and high-speed information storage devices has surged, pushing conventional magnetic storage technologies to their limits. This has spurred the need for functional nanomaterials where alternative stimuli, beyond magnetic fields, can be harnessed to achieve faster and more efficient magnetization reversal.
Epitaxially coupled photostrictive-magnetostrictive heterostructures offer a compelling platform for studying light-triggered, strain-mediated magnetization control. In this thesis, vertically aligned nanocomposites (VANs), comprising a dense array of vertical epitaxial nanowires embedded in an epitaxial matrix, were selected as a model system. The high interface-to-volume ratio of the nanopillars, their inherent perpendicular shape anisotropy, and the ability to exert vertical epitaxial stress through matrix coupling make them particularly suitable for this purpose. The studied system consists of magnetostrictive CoFe2O4 (CFO) nanowires embedded in a light-responsive SrRuO3
(SRO) matrix.
Using a broad range of experimental techniques, this work explores the mechanism of photoinduced strain in epitaxial SRO thin films under continuous irradiation. Additionally, the magnetic behavior of CFO-SRO VANs is characterized and interpreted based on their stoichiometry, crystallography, and element- and site-resolved magnetic properties, paving the way towards the development of functional photostriction-magnetostriction coupled nanocomposites.
Jury
- Vincent Garcia– Laboratoire Albert Fert (Reviewer)
- Ulrike LÜDERS – Laboratoire de Cristallographie et Sciences
des Matériaux (Reviewer) - Delphine CABARET – Institut de Minéralogie, de Physique des
Matériaux et de Cosmochimie (Examiner) - Sylvia MATZEN – Centre de Nanosciences et Nanotechnologies (Examiner)
- Franck VIDAL – Institut des NanoSciences de Paris (Thesis Director)
- Marcel HENNES – Institut des NanoSciences de Paris (Thesis Co-Director)
