Holographie
Participants:
E. Snoeck, M. Hÿtch, C. Gatel (MC2), F. Houdellier (service MET)
Schéma de la configuration d’expérience en holographie électronique off-axis
L’holographie en microscopie électronique permet la mesure du déphasage de l’onde électronique ayant interagit avec un champ électromagnétique statique. En holographie off-line, cette mesure est réalisée en provoquant l’interférence entre un faisceau de référence (i.e. n’ayant pas interagi avec un champ) et le faisceau dont on veut mesurer le déphasage à l’aide d’un biprisme électrostatique placé dans le plan image de la lentille objectif (cf figure à droite).
Il peut être séparé en deux termes, le premier représentant la contribution électrostatique au déphasage de l’onde, le second correspondant à la contribution magnétique au déphasage (notez que seules les composantes de l’induction perpendiculaires au faisceau d’électrons Bn contribuent au déphasage).
Un des nombreux problèmes posés par l’holographie électronique est la mise au point de méthodes permettant de séparer les deux contributions électrostatique et magnétique.
Nous développons à la fois des méthodes expérimentales (configuration du microscope) permettant d’effectuer ces mesures avec des résolutions spatiales et de phase optimales et également des méthodes de calcul et traitement d’image permettant de mesurer les composantes planaires de l’induction responsable du déphasage.
Ces travaux sont développés sur l’étude des configurations magnétiques de nano-objets tels que des nanofils ou nanobatonnets de Co, des nanocubes d efer ou encore des objets plus atypiques tels que les « diabolos » de Co de la figure ci-dessous.
Image MET d’un « diabolo » de Co et mise en évidence de sa configuration magnétique à la rémanence par EH
Ces travaux sont également développés pour l’étude des couplages intercouche dans des multicouches magnétiques tels que celles reportées sur la figure suivante.
Profil de l’induction dans une jonction tunnel Fe/MgO/Fe démontrant un couplage AF intercouche à la rémanence.
En collaboration avec le LPCNO-INSA (Th. Blon, M. Respaud), nous simulons les résultats expérimentaux obtenus par holographie par des calculs de micromagnétisme en utilisant le code OOMMF.
Références
Electron Holography study of the local magnetic switching process in MTJs E. Javon, A. Masseboeuf C. Gatel and E. Snoeck J. Appl. Phys. 107 09D310 (2010)Quantitative observation of magnetic flux distribution in new magnetic films for future high density recording media A. Masseboeuf, A. Marty, P. Bayle-Guillemaud, C. Gatel et E. Snoeck Nano Lett. 9 (8) 2803-2806 (2009)A quantitative analysis of magnetic vortices in Permalloy nanoparticles characterized by electron holography M. Ammar, M. LoBue, E. Snoeck, M. Hÿtch, Y.Champion, R. Barrué and F. Mazaleyrat Journal of Magnetism and Magnetic Materials 20 e716-e719 (2008)Modulation of the interlayer exchange coupling by ion irradiation in magnetic tunnel junctions E. Snoeck, P. Baules, G. BenAssayag, C. Tiusan, F. Greullet, M. Hehn, A. Schuhl J. Phys.: Condens. Matter 20 055219 (2008)Nanoscale holographic interferometry for strain measurements in electronic devices M. Hÿtch, F. Houdellier, F. Hue and E. Snoeck Nature 453 1086–1089 (2008)