Auto-organisation de molécules-aimants et de nanoparticules magnétiques sur des surfaces de copolymères dibloc
Langue Français
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Auteur : Grumbach, Nathan
Date de soutenance : 07-12-2009
Directeur(s) de thèse : Gallani, Jean-Louis
Établissement de soutenance : Université de Strasbourg
École doctorale : École doctorale Physique et chimie-physique (Strasbourg ; 1994-....)
Discipline : Physique
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés libres : magnétisme moléculaire , copolymère dibloc , molécules aimants (SMM), nanoparticules , auto-organisation XMCD , concept TSA
Mots-clés :
- Molécules
- Thèses et écrits académiques
- Aimantation
- Thèses et écrits académiques
- Nanoparticules
- Thèses et écrits académiques
- Copolymères
- Thèses et écrits académiques
- Anisotropie
- Thèses et écrits académiques
Résumé : Le stockage magnétique de l'information, utilisé notamment dans les disques durs, n a cessé d'évoluer vers une augmentation de la densité de stockage. Les matériaux utilisés actuellement tendent vers une limite, aussi bien physique que technologique, et les évolutions futures passeront nécessairement par une révolution des technologies de stockage magnétique et par des nouveaux matériaux. Nous proposons lors de cette thèse une étude de nouveaux objets magnétiques, les molécules aimants de type Mn12 et les nanoparticules magnétiques qui présentent un comportement magnétique au niveau de l'objet individuel. Ces matériaux pourraient dépasser les limites actuelles et faire gagner plusieurs ordres de grandeurs aux densités de stockage magnétique. Nous nous sommes intéressés à l'organisation à plusieurs échelles de ces nano-objets sur une surface, et à la formation de réseaux ordonnés à deux dimensions de pas nanométrique. Les nano-objets étudiés peuvent s'auto-organiser, mais les longueurs de corrélation spontanées restent faibles. Pour propager cet ordre nanométrique à longue distance, nous avons utilisé la micro séparation de phase d'un copolymère dibloc PS-PMMA qui structure la surface sous la forme de lignes d'une dizaine de nanomètres de largeur. La démixtion du copolymère dibloc se fait à l'intérieur de canaux lithographiés de 100 à 200 nm de largeur, où les domaines lamellaires s'alignent dans la direction des canaux. On forme des lignes droites d'une dizaine de nanomètres de largeur sur lesquelles les nano-objets magnétiques se déposent sélectivement. Il est ainsi possible ainsi d'organiser spatialement le dépôt de nano-objets magnétiques, à plusieurs échelles, en combinant des techniques de lithographie de type top-down et d'auto-organisation de type bottom-up. L'étude des propriétés magnétiques des molécules aimants déposées en monocouche sur une surface n est possible que par XMCD à très basse température. On montre que les molécules aimants de type Mn12 conservent leur structure lors du dépôt, mais perdent leur comportement de type ferromagnétique. Malgré cela, d'autres molécules aimants ou les nanoparticules d'or restent des candidats intéressants pour du stockage magnétique à très haute densité. Enfin, l'organisation du dépôt de ces objets magnétiques a également pour conséquence un effet d'anisotropie magnétique, source potentielle d'applications multiples.
Entrepôt d'origine : 
Identifiant : ecrin-ori-303061
Type de ressource : Thèse
