Cet axe de recherche combine calculs ab-initio (codes WIEN2k et Layer-KKR) et spectroscopie de pertes d’énergie d’électron. Les travaux effectués ont permis de montrer qu’il est possible d’obtenir des informations sur les variations locales du moment magnétique à partir des changements de structure fine au seuil L₂₃ du fer.

Un des systèmes étudiés est constitué de couches ultra minces de fer d’épaisseur variable, prises en sandwich entre deux substrats ou organisées périodiquement à l’intérieur d’un super-réseau. Les calculs ab-initio ont permis d’obtenir la structure électronique de ces systèmes et de quantifier les variations du moment magnétique de spin induites par les interfaces. A titre d’exemple, la figure ci contre donne l’évolution spatiale des moments magnétiques dans une période du super-réseau constituée par une couche mince de cobalt bcc (de 3 plans atomiques d’épaisseur) suivie d’une couche mince de fer bcc (de 13 plans atomiques d’épaisseur).

La figure ci-contre montre que ce rapport est plus important dans les super-réseaux 3Co(bcc)/nFe(bcc) que dans le buffer de fer sur lequel on a fait croître le super-réseau. Les variations de L₃/L₂  par rapport aux valeurs mesurées dans le buffer de fer sont du même ordre de grandeur que les variations de moment magnétique qui ont été calculées.

Le rapport dépend du déséquilibre entre le remplissage des bandes d par les électrons de spin majoritaire et minoritaire. La figure 4 montre que ce rapport est plus important dans les super-réseaux 3Co(bcc)/nFe(bcc) que dans le buffer de fer sur lequel on a fait croître le super-réseau. Les variations de par rapport aux valeurs mesurées dans le buffer de fer sont du même ordre de grandeur que les variations de moment magnétique qui ont été calculées. Le rapport L_3/L₂dépend du déséquilibre entre le remplissage des bandes d par les électrons de spin majoritaire et minoritaire.

La figure ci-contre montre que ce rapport est plus important dans les super-réseaux 3Co(bcc)/nFe(bcc) que dans le buffer de fer sur lequel on a fait croître le super-réseau. Les variations de L3/L2 par rapport aux valeurs mesurées dans le buffer de fer sont du même ordre de grandeur que les variations de moment magnétique qui ont été calculées. Cette figure montre que le rapport est plus important dans les super-réseaux 3Co(bcc)/nFe(bcc) que dans le buffer de fer sur lequel on a fait croître le super-réseau. Les variations de par rapport aux valeurs mesurées dans le buffer de fer sont du même ordre de grandeur que les variations de moment magnétique qui ont été calculées.

Une étude similaire a été menée sur des échantillons Co(hcp)/Fe(bcc)/Co(hcp) et Co(hcp)/Fe(bcc)/MgO. Ces échantillons contiennent eux aussi des couches minces de fer, mais avec une structure atomique aux interfaces qui est différente. Les spectres EELS mesurés pour ces échantillons au seuil L23 du fer ont confirmé que le rapport et le moment magnétique moyen des atomes de fer varient de la même façon avec l’épaisseur de la couche mince de fer.
Parallèlement d’autres études liées à cette problématique ont été réalisées, par exemple l’étude expérimentale de l’influence de la structure sur le rapport d’intensité des raies blanches en EELS dans des systèmes Co/Cr, ou l‘étude théorique des modifications locales du magnétisme pour des interfaces graphène/nickel.