Elaboration and characterization of magnetic and structural FeCoB nanostructures optimized for radiofrequency applications

Elaboration et caractérisation magnétiques et structurales de nanostructures de FeCoB optimisées pour des applications radiofréquences

Abdel Majid Aldimassi (1)

1 Lab-STICC - Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance

In this thesis, we have initially studied thin films of Fe43Co43B14/SiO2 by varying the incidence angle (α = 0°, 25°, 45° and 75°) at a fixed thickness, then we have performed measurements on a series of samples of different thicknesses for each of the deposited incidence angles. Static and dynamic magnetic properties have been characterized. In addition, the role of anisotropy dispersion has been studied. Then, the magnetic properties of these samples have been used to study the interest of coupling these thin films to absorbent surfaces made up of different patterns, in particular periodic ones. The major results of this thesis, show that FeCoB deposited at 45° is a good candidate for high frequency applications with high resonance frequencies (fr ≅ 6 GHz), permeability value close to 100 and anisotropy field of the order of 200 Oe at high thickness.

Dans ce mémoire, nous avons étudié dans un premier temps des couches minces de Fe43Co43B14/SiO2 en faisant varier l’angle d’incidence (α = 0°, 25° , 45° et 75°) à épaisseur fixe, puis nous avons effectué des mesures sur une série d’échantillons de différentes épaisseurs pour chacun des angles d’incidences de dépôt. Les propriétés magnétiques statiques et dynamiques ont été caractérisées. Le rôle de la dispersion d’anisotropie a notamment été étudié. Ensuite, les propriétés magnétiques de ces échantillons ont été utilisées pour étudier l’intérêt de coupler ces couches minces à des surfaces absorbantes, constituées de différents motifs, notamment périodiques. Les résultats majeurs de cette thèse, indiquent que le FeCoB déposé à 45° est un bon candidat pour les applications hyperfréquences avec des fréquences de résonance élevées (fr ≅ 6 GHz), une valeur de la perméabilité proche de 100 et un champ d’anisotropie de l’ordre de 200 Oe à forte épaisseur.

Mots clés: Thin films; Anisotropies; Magnetization; FMR; HFSS simulation

Mots clés: Couches minces; Anisotropies; Aimantation; FMR; Simulation HFSS

Domaines: Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]

Abdel Majid Aldimassi. Elaboration et caractérisation magnétiques et structurales de nanostructures de FeCoB optimisées pour des applications radiofréquences. Science des matériaux [cond-mat.mtrl-sci]. Université de Bretagne occidentale - Brest, 2020. Français. ⟨NNT : 2020BRES0014⟩. ⟨tel-03209990⟩