Abstract FR:

Les multicouches Fe/Tb peuvent présenter une forte anisotropie magnétique perpendiculaire nécessaire à la réalisation d'un milieu d'enregistrement magnétique haute densité. Les multicouches étudiées ont été élaborées, soit par pulvérisation cathodique RF, soit par évaporation sous ultra-vide, puis caractérisées par spectrométrie Mössbauer par électrons de conversion, par diffraction de rayons X aux petits angles et grands angles et par mesures d'aimantation. Le grand nombre d'échantillons pulvérisés étudies a permis d'établir un diagramme précis des caractéristiques structurales et magnétiques des couches de fer dans un large domaine d'épaisseurs de fer et de terbium (eFe compris entre 0,22 et 3,35 nm, eTb entre 0,20 et 2,40 nm), à partir de valeurs très faibles, correspondant à des multicouches amorphes, jusqu'à présent peu explorées par spectrométrie Mössbauer. Les couches de fer cristallisent pour eFe égale à 2,3 nm. Les couches amorphes, d'abord modulées en composition, présentent aussi, à partir de 1,2 nm de fer nominal, une zone de fer amorphe pur au centre des couches de fer, qui modifie fortement les propriétés magnétiques des multicouches. Ces résultats ont été confirmés par la déposition sélective de fer 57, qui permet une analyse à l'échelle de la monocouche. L'observation séparée des deux interfaces Fe/Tb et Tb/Fe a montré qu'elles sont identiques dans les couches amorphes, mais très différentes dans les couches cristallisées. Les propriétés magnétiques, en particulier la direction d'anisotropie, ont été interprétées de manière cohérente à partir des différentes zones magnétiques observées. Le domaine d'anisotropie magnétique perpendiculaire est obtenu pour de faibles épaisseurs de fer. L'irradiation aux ions effectuée au GANIL a mis en évidence une étape inédite de démixion du fer et du terbium. L'étape usuelle de mélange n'est observée qu'au-dessus d'un pouvoir d'arrêt électronique seuil voisin de 22 keV/nm.