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Nanostructures magnétiques par croissance électrochimique auto-organisée

par Allongue Philippe, Anne-Marie - publié le , mis à jour le

Participants : P. Allongue, R. Cortès et F. Maroun

Dans ce travail nous étudions les propriétés magnétiques d’un réseau de plots de Co/Au déposés sur une surface vicinale Si(111). Le réseau est réalisé en deux étapes :
- (i) dépôt électrochimique d’or est réalisé depuis une solution de pH 14 pour favoriser la nucléation sélective d’îlots Au(111) sur les bords de marches atomiques de la surface Si(111). La Figure 1 montre une vue par microscopie électronique à balayage (MEB) du dépôt. Des rangées d’îlots nanométriques d’or répliquent la structure de marches du substrat.
- (ii) dépôt électrochimique sélectif du cobalt sur les plots d’or par un choix adapté du potentiel de dépôt.
Pour une épaisseur moyenne de cobalt de 20 ML par plot, les courbes d’aimantation M - H révèlent une anisotropie magnétique parallèlement aux rangées par suite d’interactions dipolaires plus fortes entre les plots Co/Au au sein d’une même rangée.

Fig. 1 : Vue MEB d’un dépôt de plots Au/Si(111). (a) Schéma montrant la symétrie rectangulaire du réseau obtenu par décoration des bords de marche du silicium. (b) Schéma de la coupe transversale illustrant les plots Au/Co/Au après dépôt sélectif de cobalt sur les plots Au/Si puis couverture par de l’or. (c) Cycles d’aimantation mesurés avec un champ magnétique longitudinal et transverse aux lignes formées par les îlots. L’épaisseur de cobalt est 20 ML.

Publications :

- P. Allongue et F. Maroun, “Self-ordered electrochemical growth on single crystal electrode surfaces”, J. Phys. : Condens. Matter 18 (2006) S97-S114
- M. L. Munford, R. Cortès et P. Allongue, “Electrochemical growth of gold on well defined vicinal H-Si(111) surfaces studied by AFM and XRD”, Surf. Sci., 537 (2003) 95 – 112