Systèmes modèles et systèmes magnétiques : étude par simulations Monte Carlo - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Hdr Année : 2009

Model systems and magnetic systems: a Monte Carlo simulation study

Systèmes modèles et systèmes magnétiques : étude par simulations Monte Carlo

Résumé

The study of the disorder influence on the critical phenomena of model systems and of impurities on the magnetic properties of nanostructured samples is the guideline of this work. To perform it, the tools used are the Monte Carlo simulation techniques. We are interested in spins systems with interactions, in 2 or 3 dimensions, described by first-order or second-order transition models and we want to understand the influence of different perturbations (aperiodic or disordered) on their critical properties. In the case of the tridimensional systems, we have shown, thanks to intensive numerical simulations based on the cluster or multicaconical algorithms, that the measure of the critical exponents associated to a new disordered universality class requires a particular attention in order to be able to discriminate between effective exponents and asymptotic ones. We present then the modelling of the magnetic properties of nanostructured samples (nanoparticles, amorphous multilayers) for which the use of the numerical simulation techniques allows to confirm some theoretical models as the Néel-Brown and Stoner-Wohlfarth models for the switching of the magnetisation or the local structural anisotropy model to explain the macroscopic magnetic anisotropy in the Fe/Dy amorphous multilayers. Thus, we have shown that the switching of the magnetisation by uniform rotation in a ferromagnetic structure may become non-uniform in the case of a sperimagnetic structure with an increase of the coercivity.
L'étude de l'influence du désordre sur les propriétés critiques des systèmes modèles et des impuretés sur les propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés constitue la ligne directrice de ce travail. L'utilisation des techniques de simulation Monte Carlo en constitue l'outil. Nous nous intéressons à des systèmes de spins en interaction, à 2 ou 3 dimensions, décrits par des modèles présentant des transitions de phase du premier ou du second ordre et nous cherchons à comprendre l'influence de différentes perturbations (apériodiques, désordonnées) sur leurs propriétés critiques. Dans le cas des systèmes tridimensionnels, nous montrons en particulier, grâce à des simulations numériques intensives utilisant les algorithmes d'amas ou multicanoniques, que la détermination des exposants critiques associés à une nouvelle classe d'universalité désordonnée nécessite qu'une attention tout-à-fait particulière soit apportée aux simulations afin de pouvoir distinguer les exposants effectifs des exposants asymptotiques. Nous présentons ensuite la modélisation des propriétés magnétiques d'échantillons nanostructurés (nanoparticules, multicouches amorphes) pour lesquels l'utilisation des techniques de simulation numérique permet de conforter certains modèles théoriques comme les modèles de Néel-Brown et de Stoner-Wohlfarth pour le retournement de l'aimantation ou le modèle d'anisotropie structurale locale pour expliquer l'existence d'une anisotropie magnétique macroscopique dans les multicouches amorphes Fe/Dy. Ainsi, nous avons mis en évidence le fait que le retournement de l'aimantation par rotation uniforme d'une structure ferrimagnétique peut devenir non uniforme pour une structure spérimagnétique avec une augmentation de la coercivité.
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Dates et versions

tel-00437483 , version 1 (30-11-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00437483 , version 1

Citer

Pierre-Emmanuel Berche. Systèmes modèles et systèmes magnétiques : étude par simulations Monte Carlo. Analyse de données, Statistiques et Probabilités [physics.data-an]. Université de Rouen, 2009. ⟨tel-00437483⟩
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