K. [. Berkowitz, . D. Takanobtovs05-]-k, E. Y. Belashchenko, I. I. Tsymbal, M. Oleinik et al., -3) :552, Car88] P.F. Carcia, p.2244225066, 1988.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01208588

B. H. Daalderop, P. J. Kelly, F. J. Den-broeder-[-dks90-]-g, P. J. Daalderop, M. F. Kelly et al., Prediction and confirmation of perpendicular magnetic anisotropy in Co/Ni multilayers, Physical Review Letters, vol.68, issue.5, pp.682-57270, 1990.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.68.682

J. [. Gradmann and . Muller, Flat Ferromagnetic, Epitaxial 48Ni/52Fe(111) Films of few Atomic Layers, Physica Status Solidi (b), vol.19, issue.1, p.313, 1968.
DOI : 10.1002/pssb.19680270133

R. [. Hultgren and . Jaffee, A Preliminary X???Ray Study of Binary Alloys of Platinum with Cobalt, Molybdenum and Tungsten, Journal of Applied Physics, vol.12, issue.6, p.501, 1941.
DOI : 10.1063/1.1712931

C. [. Huang, K. L. Lee, and . Yu, Structure and magnetism in Co/Pt multilayers, Journal of Applied Physics, vol.89, issue.11, p.7059, 2001.
DOI : 10.1063/1.1354580

G. [. Hsu and . Yurek, Kinetics and mechanisms of the oxidation of cobalt at 600?800???C, Oxidation of Metals, vol.16, issue.1-2, p.55, 1982.
DOI : 10.1007/BF00606193

Y. [. Iwasaki and . Nakamura, The magnetic field distribution of a perpendicular recording head, IEEE Transactions on Magnetics, vol.14, issue.5, p.436, 1978.
DOI : 10.1109/TMAG.1978.1059896

Y. [. Iwasaki, K. Nakamura, and . Ouchi, Perpendicular magnetic recording with a composite anisotropy film, IEEE Transactions on Magnetics, vol.15, issue.6, p.1456, 1979.
DOI : 10.1109/TMAG.1979.1060448

K. [. Iwasaki and . Takemura, An analysis for the circular mode of magnetization in short wavelength recording, IEEE Transactions on Magnetics, vol.11, issue.5, p.1173, 1975.
DOI : 10.1109/TMAG.1975.1058930

Y. [. Kim and . Park, Optical investigation of charge-transfer transitions in spinel Co3O4, Solid State Communications, vol.127, issue.1, p.25, 2003.
DOI : 10.1016/S0038-1098(03)00373-9

A. Kashyap, K. B. Garg, A. K. Solanki, T. Nautiyal, and S. Auluck, Electronic structure, Fermi surface, and Curie temperature calculations for the Co-Pt system, Physical Review B, vol.60, issue.4, pp.2262-156, 1981.
DOI : 10.1103/PhysRevB.60.2262

B. S. Lund, W. A. Macedo, K. Liu, J. Nogues, I. K. Schuller et al., Effect of anisotropy on the critical antiferromagnet thickness in exchange-biased bilayers, Physical Review B, vol.66, issue.5, p.54422, 2002.
DOI : 10.1103/PhysRevB.66.054422

J. [. Lee, C. N. Rhee, Y. P. Whang, and . Lee, Electronic structure of Co-Pt alloys:???X-ray spectroscopy and density-functional calculations, Physical Review B, vol.68, issue.23, p.235111, 2003.
DOI : 10.1103/PhysRevB.68.235111

]. T. Mas90 and . Massalski, Binary Alloy Phase Diagrams, 1990.

C. [. Meiklejohn and . Bean, New Magnetic Anisotropy, Physical Review, vol.105, issue.3, p.904, 1957.
DOI : 10.1103/PhysRev.105.904

L. [. Moodera, T. M. Kinder, R. Wong, S. Meservey, B. Monso et al., Large Magnetoresistance at Room Temperature in Ferromagnetic Thin Film Tunnel Junctions, Physical Review Letters, vol.74, issue.16, pp.3273-803, 1995.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.74.3273

]. L. Nee63 and . Neel, Comptes rendus de l, Academie des Sciences, vol.122, p.521, 1963.

E. [. Oleinik, . Yu, D. G. Tsymbal, and . Pettifor, magnetic tunnel junction from first principles, Physical Review B, vol.62, issue.6, p.3952, 2000.
DOI : 10.1103/PhysRevB.62.3952

A. [. Wu, R. Selloni, and . Car, implementation of exact exchange in extended insulating systems, Physical Review B, vol.79, issue.8, p.85102, 2009.
DOI : 10.1103/PhysRevB.79.085102

]. W. Zhang, J. Z. Zhang, P. K. Wong, Z. C. Huang, L. Sun et al., -based hybrid structures on GaAs(100), Physical Review B, vol.84, issue.10, p.104451, 2011.
DOI : 10.1103/PhysRevB.84.104451

URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01258459

G. [. Berger, ]. Bermannber70, G. Bruno, E. Meigs, G. H. Chaban et al., The Hall Effect and Its Applications. Number 55 Tight-binding approach to the orbital magnetic moment and magnetocrystalline anisotropy of transition-metal monolayers Experimental confirmation of the x-ray magnetic circular dichroism sum rules for iron and cobalt, Physisal Review B Physical Review B Physical Review Letters, vol.2, issue.39, pp.4559865-868, 1970.

P. Carra, B. T. Thole, M. Altarelli, X. Wangera90, ]. J. Rehr et al., Scattering-matrix formulation of curved-wave multiple-scattering theory : Application to x-ray-absorption fine structure [Fan69] U. Fano. Spin orientation of photoelectrons ejected by circularly polarized light Slater-pauling behavior and origin of the half-metallicity of the full-heusler alloys Calculation of the m2,3 magneto-optical absorption spectrum of ferromagnetic nickel X-ray absorption near edge structure calculations beyond the muffintin approximation, Koningsberger and R. Prins. X-ray Absorption : Principles, Applications , Techniques of EXAFS, SEXAFS and XANES in chemicals Analysis 92, pp.694-6978139131, 1962.

[. Leptos, Analytical software for xrd and xrr. Bruker Advanced X-Ray Solutions, J. M. Luttinger. Physisal Review, vol.112, p.739, 1958.

]. A. Man07, A. Manchon, L. Manchon, C. Lombard, S. Ducruet et al., Magnetoresistance et transfert de spin dans les jonctions tunnel magnetiques X-ray analysis of oxygen-induced perpendicular magnetic anisotropy in pt/co/alox trilayers, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, issue.13, p.3204, 2007.

A. Manchon, S. Pizzini, J. Vogel, V. Uhlir, L. Lombard et al., X-ray analysis of the magnetic influence of oxygen in Pt???Co???AlOx trilayers, Journal of Applied Physics, vol.103, issue.7, pp.7-912, 2008.
DOI : 10.1063/1.2829896

URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00261227

A. Ney, P. Poulopoulos, M. Farle, and K. Baberschke, SQUID magnetometry, Physical Review B, vol.62, issue.17, p.11336, 2000.
DOI : 10.1103/PhysRevB.62.11336

N. [. Onoda, N. Sugimoto, and . Nagaosa, Intrinsic Versus Extrinsic Anomalous Hall Effect in Ferromagnets, Physical Review Letters, vol.97, issue.12, p.126602, 2006.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.97.126602

N. [. Pugh and . Rostoker, Hall Effect in Ferromagnetic Materials, Reviews of Modern Physics, vol.25, issue.1, p.151, 1953.
DOI : 10.1103/RevModPhys.25.151

. M. Sgt-+-98-]-m, G. Y. Schwickert, M. A. Guo, W. L. Tomaz, G. R. O-'brien et al., X-ray magnetic linear dichroism in absorption at the l edge of metallic co, fe, cr, and v, Physical Review B, vol.58, p.4289, 1998.

E. [. Sayers, F. W. Stern, and . Lytle, New Technique for Investigating Noncrystalline Structures: Fourier Analysis of the Extended X-Ray???Absorption Fine Structure, Physical Review Letters, vol.27, issue.18, p.1204, 1971.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.27.1204

]. J. Sto95 and . Stohr, X-ray magnetic ciruclar dichroism spectroscopy of transition metal thin films, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, vol.75, pp.253-272, 1995.

]. J. Sto99, L. Stohr, W. Seve, B. Zhu, J. W. Sinkovic et al., Exploring the microscopic origin of magnetic anisotropies with xray magnetic circular dichroism (xmcd) spectroscopy Observation of change in the oxidation state at ferromagnet / insulator interface upon thermal annealing, Journal of Magnetism and Magnetic Materials Europhysics Letters, vol.200, issue.55, pp.470439-444, 1999.

D. L. Troger, K. Arvanitis, H. Baberschke, U. Michaelis, E. Grimm et al., Full correction of the self-absorption in soft-fluorescence extended x-ray-absorption fine structure, Physical Review B, vol.46, issue.6, p.3283, 1992.
DOI : 10.1103/PhysRevB.46.3283

]. B. Tcsvdl92, P. Thole, F. Carra, G. Sette, and . Van-der-laan, X-ray circular dichroism as a probe of orbital magnetization, Physical Review Letters, vol.68, 1943.

]. B. Teo85 and . Teo, Basic principles and data analysis, 1985.

A. [. Bruhat, N. Born, . [. Wolfe, L. Croce, and . Nevot, Cours de physique générale : Optique. Paris Principle of Optics Etude des couches minces et des surfaces par réflexion rasante, Recherches sur la propagation des ondes électromagnétiques sinusoidales dans les milieux stratifiés Diu, and F. Laloë. Mécanique quantique. T. 2. Hermann, p.256, 1950.

J. Daillant and A. Gibaud, X-ray and neutron reflectivity : Principles and applications, Fre23] A. Fresnel. Mémoires de l'Académie, pp.8591-1823, 1999.
DOI : 10.1007/978-3-540-88588-7

B. L. Henke, E. M. Gullikson, J. C. Daviskie31-]-h, and . Kiessig, X-Ray Interactions: Photoabsorption, Scattering, Transmission, and Reflection at E = 50-30,000 eV, Z = 1-92, NC80] L. Névot and P. Croce. Caractérisation des surfaces par réflexion rasante de rayons x. application à l'étude du polissage de quelques verres silicates, pp.181-342769, 1931.
DOI : 10.1006/adnd.1993.1013

L. Nevot, B. Pardo, and J. Corno, Characterization of x-uv multilayers by grazing incidence x-ray reflectometry Surface studies of solids by total reflection of x-rays, pp.1675-1686, 1954.

J. P. Sauro, J. Bindell, and N. Wainfan, Some Observations on the Interference Fringes Formed by X Rays Scattered from Thin Films, Physical Review, vol.143, issue.2, 1966.
DOI : 10.1103/PhysRev.143.439

=. Ann, =. @bullet-c-)-et-recuites-À-t-ann, and @. C. , Voir Fig. IV.33. Il s'agit de tricouches oxydées dans la gamme T Ox =(15-25-40-55) s en partant du haut et en descendant vers le bas sur cette figure Nous avons sélectionné 2 températures, 5 K (à gauche) et 100 K (à droite) Un recuit des ces tricouches renforce l'anisotropie magnétique dans le cas des tricouches oxydées à T Ox >15 s. Ceci est spécialement frappant pour T Ox =55 s et 25 s. Dans le cas de la tricouche la moins oxydée (15 s), un recuit sort l'aimantation du plan des couches pour la mettre en perpendiculaire, comme on peut l'observer pour les deux température de mesure. L'échantillon oxydé à 40 s montre un cycle carré et cela quelque soit son état de traitement thermique Et un recuit à 300 ? C de cette tricouche (40 s) fournit l'ouverture de cycle la plus grande parmi l'ensemble des mesures faites à 100 K (courbes de droite sur Fig. IV.33) On enregistre un champ coercitif H C (T=100 K)=1.48 kOe. Nos résultats confirment ceux établis à température ambiante dans le cadre de la thèse d'A. Manchon au laboratoire Spintec [Man07]. Ce maximum de PMA coïncide avec une bonne qualité de couches en terme de rugosité (faible), densité (confortables) et épaisseurs (maintenues) d'après l'étude XRR. En outre il existe également des liaisons entre les atomes de Co et l'oxygène comme nous l'avons établi de mesures EXAFS, ce qui constitue une possible source à 'anisotropie perpendiculaire. Enfin, à 450 ? C, l'allure de tous les cycles d'hystérésis est identique. Le cycle est bien carré et la rémanence est de 100%. La raison est la formation d'un alliage de type Co 3 Pt à une telle température de recuit d'après nos mesures XANES et de modules de transformée de Fourrier (TF) des spectres EXAFS. Et l'oxygène a un effet mineur sur cet alliage cobalt-platine, les mesures XRR allant dans le même sens puisque les profile sont très proches les uns des autres, Cycles d'hystérésis M(H) en champ magnétique perpendiculaire Les mesures EHE ont été réalisées en fonction du champ magnétique en configuration de champ perpendiculaire pour 4 tricouches, caractéristiques de la série Ce qui alors ne provoquant que peu de différences sur les mesures EHE. Contrairement aux mesures à 100 K où l'échelle en champ magnétique est la même (±2 kOe), on note qu'il faut que la plage en champ augmente Tout comme les résultats magnétiques des tricouches brutes de dépôt, on s'est intéressé à la variation de H C avec la température de mesure de ces multicouches

. Études-de-champ-coercitif-avec-la-température-en, 34 renseigne sur la décroissance de H C avec T de ces 4 temps d'oxydation

@. Aoki, K. Honda, and H. Sato, ) est riche d'informations. Pour une tricouche planaire (15 s) ou à la limite planaire/perpendiculaire (25 s), un recuit induit une brusque augmentation du rapport H C (5K)/H C (300K) et un décrochement du champ de retournement plutôt à haute température comme on peut l'observer à T Ann =300 ? C sur BIBLIOGRAPHIE [AHS + 96, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol.162, issue.1, 1996.

J. R. Abrudan, M. Miguel, C. Bernien, M. Tieg, J. Piantek et al., bilayers on Ag(001), Physical Review B, vol.77, issue.1, p.14411, 2008.
DOI : 10.1103/PhysRevB.77.014411

C. [. Cullity and . Graham, Introduction to magnetic materials, 1972.
DOI : 10.1002/9780470386323

X. [. Canedy, G. Li, and . Xiao, Large magnetic moment enhancement and extraordinary Hall effect in Co/Pt superlattices, Physical Review B, vol.62, issue.1, p.508, 2000.
DOI : 10.1103/PhysRevB.62.508

S. A. Correa, G. G. Marmitt, N. M. Bom, A. T. Da-rosa, F. C. Stedile et al., Enhancement in interface robustness regarding thermal oxidation in nanostructured Al2O3 deposited on 4H-SiC, Applied Physics Letters, vol.95, issue.5, p.51916, 2009.
DOI : 10.1063/1.3195702

J. Cai, S. Okamoto, O. Kitakami, and Y. Shimada, Large coercivity and surface anisotropy in MgO/Co multilayer films, Physical Review B, vol.63, issue.10, p.104418, 2001.
DOI : 10.1103/PhysRevB.63.104418

K. [. Couet, K. Schlage, R. Saksl, and . Rohlsberger, How Metallic Fe Controls the Composition of its Native Oxide, Physical Review Letters, vol.101, issue.5, p.56101, 2008.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.101.056101

P. Carra, B. T. Thole, M. Altarelli, and X. Wang, X-ray circular dichroism and local magnetic fields, Physical Review Letters, vol.70, issue.5, p.694, 1993.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.70.694

I. [. Gredig, E. D. Krivorotov, and . Dahlberg, Magnetization reversal in exchange biased Co/CoO probed with anisotropic magnetoresistance, Journal of Applied Physics, vol.91, issue.10, p.7760, 2002.
DOI : 10.1063/1.1447181

A. Gerber, A. Milner, A. Finkler, M. Karpovski, L. Goldsmith et al., Correlation between the extraordinary Hall effect and resistivity, Physical Review B, vol.69, issue.22, p.224403, 2004.
DOI : 10.1103/PhysRevB.69.224403

D. [. Gruyters and . Schmitz, Microscopic Nature of Ferro- and Antiferromagnetic Interface Coupling of Uncompensated Magnetic Moments in Exchange Bias Systems, Physical Review Letters, vol.100, issue.7, p.77205, 2008.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.100.077205

[. Hughes and R. Hicken, cross-strip structures, Journal of Physics D: Applied Physics, vol.35, issue.24, p.3153, 2002.
DOI : 10.1088/0022-3727/35/24/301

Y. Hirano and T. Inada, Nitrogen implantation in (100)????????SiC layers grown on Si substrate, Journal of Applied Physics, vol.77, issue.3, p.1020, 1995.
DOI : 10.1063/1.358960

D. J. Wu, J. S. Carlton, Y. Park, E. Meng, A. Arenholz et al., Direct observation of imprinted antiferromagnetic vortex states in CoO/Fe/Ag(001) discs, Nature Physics, vol.7, issue.4, p.303, 2011.
DOI : 10.1016/S0304-8853(98)00266-2

W. [. Kotzler and . Gil, Anomalous Hall resistivity of cobalt films: Evidence for the intrinsic spin-orbit effect, Physical Review B, vol.72, issue.6, p.60412, 2005.
DOI : 10.1103/PhysRevB.72.060412

J. [. Karplus and . Luttinger, Hall Effect in Ferromagnetics, Physical Review, vol.95, issue.5, p.1154, 1954.
DOI : 10.1103/PhysRev.95.1154

J. [. Kim, J. Lee, S. Jeong, and . Shin, Ultrathin Co films on Pt(111) and the Co-Pt interface investigated by surface magneto-optical Kerr effect and medium-energy ion scattering spectroscopy, Physical Review B, vol.65, issue.10, p.104428, 2002.
DOI : 10.1103/PhysRevB.65.104428

B. , ]. D. Kim, J. E. Saal, L. Zhou, S. Shang et al., CALPHAD : Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry, Liu and S. Adenwalla. Physical Review Letters, p.323037207, 2003.

[. Leptos, Bruker Advanced X-Ray Solutions, 2004.

Y. Li and S. X. Wang, Intermixing effects in ultrathin barrier magnetic tunneling junctions, Journal of Applied Physics, vol.91, issue.10, p.7950, 2002.
DOI : 10.1063/1.1452231

]. A. Man07, A. Manchon, . Manchon, L. Ducruet, S. Lombard et al., Magnetoresistance et transfert de spin dans les jonctions tunnel magnetiques, MG66] R. A. McCurrie and P. Gaunt. Philosophical Magazine, p.7567, 1966.

A. [. Mitsuzuka, H. Kamijo, and . Igarashi, Structure and magnetic properties of Co/Al multilayered films, Journal of Applied Physics, vol.68, issue.4, p.1787, 1990.
DOI : 10.1063/1.346610

B. [. Niklasson, H. L. Johansson, and . Skriver, transition metals, Physical Review B, vol.59, issue.9, p.6373, 1999.
DOI : 10.1103/PhysRevB.59.6373

P. W. Rooney, A. L. Shapiro, M. Q. Tran, and F. Hellman, Evidence of a Surface-Mediated Magnetically Induced Miscibility Gap in Co-Pt Alloy Thin Films, Physical Review Letters, vol.75, issue.9, p.1843, 1995.
DOI : 10.1103/PhysRevLett.75.1843

]. N. Tvdllh04, G. Telling, S. Van-der-laan, R. J. Ladak, ]. J. Hicken et al., [vLLG + 07, Applied Physics Letters Guo, H. Ouyang, and B. W. Southern. Physical Review B Physical Review B, vol.85, issue.76, p.3803134409224432, 2004.

M. Vadala, K. Zhernenkovand, M. Wolff, B. P. Toperverg, K. Westerholt et al., Structural characterization and magnetic profile of annealed CoFeB???MgO multilayers, Journal of Applied Physics, vol.105, issue.11, p.113911, 2009.
DOI : 10.1063/1.3139281

E. Effet, Dans notre cas, il s'agit de Co- Co qui devrait être situé ? 2.11Å. Dans notre manuscrit, on s'est limité à opter pour une analyse qualitative, tout en prenant soin d'extraire la TF dans la même gamme de k (k min =0Å et k max =10Å) Nous précisons que seules les TF extraites à pondération k 3 ?(k)) seront présentés dans ce manuscrit. De plus, pour conforter nos analyses, les mesures sur des structures références ont été faites dans les mêmes conditions (référence des mêmes empilements mais sans oxydes) Comme il a été montré lors des études EXAFS faites sur les structures Pt, AlO X (chapitre IV), des calculs théoriques de la TF par FEFF [ZRA + 95] pour du Co et CoO purs sont également pris en considération. Les modules des transformées de Fourier (TF) des spectres k 3 ?(k) sont comparés pour les structures à l'état brut sur la figure V.7. Les TF des structures à platine variable sont comparées avec celles de structures références Ainsi, les pics pointés D, E et F représentent les pics apparaissant sur les courbe de ces structures étudiées. Ces noms de pics ont été gardés par rapport à l'étude faite dans le précédent chapitre à base de Pt/Co/AlO x (Voir Fig. IV.6 du chapitre IV)

. Par and . Est-fin-dans-le-cas-de-la-tricouche-pt, En fait, comme on l'a vu précédemment par les études de réflectivité X XRR, la couche de Ta supérieure n'est pas assez épaisse pour éviter une oxydation totale de cette même couche. C'est d'autant plus vrai que lorsque qu'il n'y a pas de MgO Pour les 2 multicouches déposées à X P t =100Å, le pic principal est plus étendu dans le cas de l'échantillon sans MgO en raison de l'influence de l'oxygène sur le Co. Concernant le pic F, attribué aux liaisons Co-Pt, sa présence semble apparente sur toutes les structures. Toutefois elle est moins marquée sur la structure à épaisseur de Pt fiable, 5Å. Cela s'expliquerait par les épaisseurs de même ordre de grandeur pour le Co et le Pt, proche de 5Å, donc des liaisons Co-Pt moins disponibles. Focalisons nous sur les caractéristiques XANES autour du seuil : pré-pics, seuil et post-seuil pour une énergie ? de 50 eV après le seuil, Cette technique permet de résoudre la structure locale et électronique de composés, difficilement accessibles par d'autres tech- V.6 Origine de l'anisotropie magnétique avec une structure Cubique (cfc). Il convient cependant de garder à l'esprit la diminution de la taille métallique à la fois sur la structure électronique et l'environnement [KP88] pour ce Co sub-nanométrique

. Coo, /. Pt, /. Co, . Pt, /. Ta et al., Ta [avec (X=5-50-100)Å] ainsi que diverses références (Co par un calcul fdmnes Pour le calcul du Co cfc, on a considéré 2 couronnes et un rayon d'agrégat de 2.53Å. Pour commenter de façon approfondie les spectres XANES, on nomme par A, B et C les trois domaines intéressants porteurs d'informations depuis le niveau 1s (fondamental) du Co. La zone A correspond à la transition 1s ? 3d et l'intensité de son niveau est très faible (quasi nulle) Ceci est est du à des distorsions négligeables de l'octaèdre de coordination du cobalt. Comme on le voit sur la figure V.8(b) qui n'est autre qu'un zoom de Fig, Sur la figure V.8, les signatures XANES traduisent les données des 3 multicouches Ta le premier régime apparaît à ? 7711 eV qui est désigné par l'épaulement B, situé au niveau du seuil et dans une approximation atomique correspondant à la transition 1s ? 4s. En comparant les spectres correspondant aux structures de X P t ={5-50-100}Å d'une part, et ceux des références (Co, CoO et Co calculé) d'autre part, on remarque bien une similitude avec le Co pur. Toutefois, leur allure n'est pas parfaitement superposable avec celui de Co pur

I. Du-chapitre, Et une description de l'interaction dipolaire montre que l'anisotropie de forme dépend fortement de l'arrangement des atomes et de la rugosité du film dans le cas de basses épaisseurs Ainsi épaisseur, rugosité et environnement local tridimensionnel autour du Co sont les 3 données à prendre en considération. Or, la PMA est due à une forte corrélation d'interfaces entre couche magnétique (comme le Co) et métal lourd de transition (Pt ou Pd) [CMS85]. Elle est surtout portée par le couplage spin-orbite où existe l'hybridation entre bandes Co-3d et bandes Pt-5d, Pt avec de telles épaisseurs de Co (?5Å) [dBHB91, STH + 99], l'anisotropie hors du plan est plutôt favorisée. En outre, à l'interface Co/oxyde ou Co/oxygène, la PMA est attribuée aux orbitales O-2p et Co-3d

P. Ce-qui-favorise-alors-la, Les 2 autres sources d'anisotropie , à interfaces purement métallique autre que le Pt En outre, dans nos multicouches Ta/Pt X /Co/MgO/Ta, on a également vu que la couche de Co n'était pas excessivement oxydée. Néanmoins, une trace formelle est remarquée sur la structure à X P t =50Å. Une interface Co/MgO sous-oxydée ou idéalement séparée tout en étant en contact devra favoriser une très forte anisotropie hors de plan des couches [YCD + 11]. C'est le cas de la multicouche déposée à X P t =100Å. On conclut alors par fait que les 2 sources majoritaires à l'origine de la PMA pour les 2 multicouches déposées à X P t =(50-100)Å sont, sont alors moins efficaces pour induire une anisotropie planairePt et Co/MgO. De possibles liaisons entre Co et Co-Oxygène peuvent réduire la PMA dans celle élaborée à X P t =50Å comme trouvé par absorption X. Nous reviendrons sur ce point lors de la présentation des mesures magnétiques à température appliquée variable. Ces états d'interfaces lisses sont à l'origine de la PMA comme montrés dans les références [YOSY93, CB88]

E. Effet, On remarque également que pour l'interface entre Co et MgO, inter-diffusion et rugosité (par rapport à l'épaisseur) sont assez marqués, avec un rapport ?, Th pour le Co de 31%. Ceci se comprend comme une rugosité de la couche de Co induite par celle du Pt (rugosités en cascades vrai dans le cas de faibles épaisseurs

L. 'anisotropie-planaire-dans-la-structure and X. Probablement-favorisée-par-la, Ce qui signifie une très forte imbrication entre Co/Pt, et en conséquence une forte proximité entre Co et le Ta enfouie Et ces liaisons Co-Ta induiraient une anisotropie planaire. Des exemples d'études STM (Scanning Tunneling Microscope) ont en effet montré que les films minces Pt X, Pt(4Å)/Co(13Å)] 10 étaient assez rugueuses V.9 Étude de la structure X P t =100Å recuite V.9 Étude de la structure X P t =100Å recuite V.10 Synthèse des études de spectroscopie d'absorption : TF CoPt comme on l'avait noté dans la structure Pt/Co/AlO x (voir chapitre 4 section

E. De-façon-complémentaire-aux-signaux, 22, on présente les mesures XANES de chaque structure à X P t donné pour lequel le recuit thermique varie Pour mieux comprendre les comportements avec le recuit, on a représenté également une structure référence Pt/Co/Pt qui elle aussi a subi un recuit thermique dans les mêmes conditions Pour aller encore plus loin dans le qualitatif, on s'est aidé de calcul ab initio via le code Fdmnes [Jol01] En jouant sur le rayon d'agrégat d'élément, il a été possible de pouvoir comparer les signaux théoriques et expérimentales. Nous avons aussi une simple couche de Co par une simulation Fdmnes réalisée sur du Co pur. Le calcul de cet alliage CoPt a été fait en configuration couche (biplan) et non en massif. Pour ne pas réitérer les calculs de l'alliage que j'ai déjà présenté dans le chapitre précédent, j'ai représenté seulement la structure Co 3 Pt Cet alliage a été choisi car il présente une très forte similitude avec les mesures et plus particulièrement autour de la raie blanche (double bosse) Ces courbes théoriques (de Co et CoPt) permettent juste de faciliter les comparaisons et ne sont aucunement utilisées dans l'objectif d'effectuer un ajustement. La variation de la hauteur de la raie blanche ?(7725-7730) eV et du seuil ?(7709) eV nous informent des taux de remplissages des états 4p et 3d respectivement [KP88]. Les inserts de fig. V.22 aident à observer de façon plus fine le pré-pic. Dans un premier temps, on peut voir que très peu de changement sont occasionnés sur les structures X P t =5Ådans la gamme T Ann =(20-450) ? C [fig.V.22(b)]. Toutefois on remarque une légère augmentation de l'intensité au niveau de seuil (?7709 eV) avec le recuit, comme indiqué par une flèche verticale sur ce schéma fig. V.22(b) Ce niveau est beaucoup plus prononcé dans l'état recuit à 450 ? C (courbe bleue) Par contre, la raie blanche reste légèrement dans le même état, seul encore le spectre de 450 ? C, recule légèrement vers les faibles énergies (par rapport aux autres spectres) Cet effet pourra être interpréter comme un remplissage léger de l'état 4p signifiant (distribution de charge entre Co et Pt), obtenir des informations sur la structure électronique de l'atome de Co sondé et sur l'ordre local autour de ce dernier. Naturellement, cette méthode nous donnera une empreinte digitale Cette légère distribution correspond au renforcement de liaisons Co-Pt qui a été observé dans l'étude de la TF (voir fig V.21) L'effet de recuit est plus prononcé sur les structures X P t =50Å, [fig. V.22(c)] et X P t =100Å [fig.V.22(d)]. L'impact est plus particulier surtout autour de la raie blanche. Comme on l'a exprimé précédemment, à cette épaisseur de Co (?5Å), la couche de Co est très désordonnée . Le recuit thermique conduira dans un premier temps à une cristallisation de la couche de Co. Comme vu également précédemment, l'état à 450 ? C présente un comportement qui se détache de ceux à plus faibles températures de recuit (EXAFS + magnétisme)

H. Coercitif and H. C. , On trace ensuite l'ensemble de ces caractéristiques magnétiques macroscopiques en fonction de l'épaisseur de Pt X P t de multicouches Ta C'est ce que montre la figure V.26. Dans chacun de graphes, les données entourés par un carré correspondent à la position optimum où existe un compromis entre H A >0 et élevés, fortes rémanence et susceptibilité , et champ coercitif assez élevé (au moins quelques dizaines d'Oe. On constate qu'à température ambiante, on cherchera à déposer une forte épaisseur de Pt (100Å) et une température de recuit T Ann de 300 ? C semble convenir Une plus faible épaisseur de Pt (50Å) (toujours avec T Ann =300 ? C) pourrait aussi convenir mais on aurait un champ d'anisotropie et coercitif abaissés Mais cela,pourrait convenir. Et à basse température, là plus de doute, c'est la multicouche à X P t =50Åqui satisfasse toutes les conditions. C'est probablement le couplage FERRO/ANTIFFERO couplé à l'augmentation de la PMA du fait de liaisons Co-oxygène qui rendent cet échantillon particulièrement remarquable de ce point de vue là. Enfin, sans présenter les résultats, il semble que les résistivités d'EHE et longitudinales soient linéaires avec la température de mesure pour les multicouches recuites à base de Co/MgO. A nouveau, au regard des faibles valeurs de ? LON G et de la relation ? EHE ? ? LON G , des mécanismes simples de type "skew scattering" sont mis en évidence (avec une loi de puissance d'ordre 1 entre ces 2 résistivités) Et on formule l'hypothèse suivante : Dans le cas de désordre en spins aux interfaces Co/oxydes, il peut apparaître un phénomène d'oscillation de ? EHE (T) comme pour les tricouches Pt/Co/AlO x où la couche de Co était bien oxydée (processus violent d'oxydation), Comme synthèse des mesures à la fois planaires et perpendiculaires présentées ciavant cet accident de ? EHE (T) n'apparait pas. Ce qui pourrait alors induire de bonnes propriétés de magnétotransport tunnel

L. An, T. Duan, Z. Liuc, J. Wuc, and . Liua, Structural and magnetic properties of Pt in Co/Pt multilayers, Applied Surface Science, vol.257, issue.17, p.7427, 2011.
DOI : 10.1016/j.apsusc.2011.02.109

J. Cai, S. Okamoto, O. Kitakami, and Y. Shimada, Large coercivity and surface anisotropy in MgO/Co multilayer films, Physical Review B, vol.63, issue.10, p.104418, 2001.
DOI : 10.1103/PhysRevB.63.104418

D. [. Cook, . J. Sayersdbhb91-]-f, W. Den-broeder, P. J. Hoving, . F. Bloemen-[-ddc71-]-i et al., The Chemistry of Niobium and Tantalum, Journal of Applied Physics Journal of magnetism and magnetic materials Corrosion Journal of Applied Physics Journal of Magnetism and Magnetic Materials Journal of Applied Physics, vol.52, issue.99, pp.592456255361035108-918, 1967.

B. S. Ikeda, K. Miura, H. Yamamoto, K. Mizunuma, H. D. Gan et al., A perpendicular-anisotropy CoFeB???MgO magnetic tunnel junction, Nature Materials, vol.92, issue.9, p.721, 2010.
DOI : 10.1038/nmat2804

R. [. Koningsberger and . Prins, X-Ray Absorption : Principle, Applications Techniques of EXAFS, SEXAFS and XANES, 1988.

M. Kuhn, T. K. Sham, J. M. Chen, and K. H. Tan, Electronic structure of Cu3Au from the Cu viewpoint, Solid State Communications, vol.75, issue.11, p.861, 1990.
DOI : 10.1016/0038-1098(90)90399-V

Y. [. Lee, Y. S. Lee, Y. S. Lee, and . Lee, Electronic structure of Co-Pt alloys:???X-ray spectroscopy and density-functional calculations, Physical Review B, vol.68, issue.23, p.235111, 2003.
DOI : 10.1103/PhysRevB.68.235111

[. Nistor, Jonctions tunnel magnetiques a aimantation perpendiculaire : anisotropie, magnetoresistance, couplages magnetiques, et renversement d'aimantation par couple de transfert de spin, 2011.

L. E. Nistor, B. Rodmacq, S. Auffret, and B. Dieny, Pt/Co/oxide and oxide/Co/Pt electrodes for perpendicular magnetic tunnel junctions, Applied Physics Letters, vol.94, issue.1, p.12512, 2009.
DOI : 10.1063/1.3064162

. I. Zra-+-95-]-s, J. J. Zabinsky, A. Rehr, R. C. Ankudinov, M. J. Albers et al., CHAPITRE CONCLUSION GÉNÉRALE L'objectif de ce travail de thèse a été de mener de pair les études structurales et physiques sur deux structures distinctes, Pt On s'intéresse à différents effets extrinsèques : Oxydation dans Pt/Co/AlO x via le temps d'oxydation de la couche d'Al, épaisseur de la couche de Tampon de Pt dans Ta La compréhension des résultats de structures (morphologie, chimie, densité) a permis d'approfondir les mesures physiques de type magnétique (aimantation), Ta, et recuits thermiques ex-situ pour les deux systèmes. Nous avons eu recours à de panoplies de caractérisations : magnétiques (EHE, VSM-SQUID et SQUID Quantum Design) et structuralesrésistivités longitudinale et Hall) sous température et champ magnétiques variables. La première partie de ce travail a été dédiée à l'étude de tricouches Pt 30Å, p.2995, 1995.

1. O. Al, le passage d'une anisotropie magnétique planaire à faible T Ox [(15-25) s] à hors du plan à partir de T Ox =(25-30) s a été observé initialement au laboratoire Spintec à mon démarrage de thèse Le renforcement de cette anisotropie magnétique perpendiculaire (et également du champ coercitif H C ) a lieu autour de T Ox =40 s avec une structure monodomaine du Co Une structure multi-domaines à plus forts temps d'oxydation [(45-60) s] est supposée avec une baisse du champ d'anisotropie H A et de H C . (ii) En baissant la température de mesure, toujours pour les tricouches brutes de dépôt, un couplage d'échange est à l'origine de brusque augmentations du champ H C (variation de type exponentiel car loi d'activation thermique), du champ H A et de la constante d'anisotropie du premier ordre K 1 . La valeur K 2 reste proche de la valeur attendue dans le massif. Ces valeurs sont extraites de mesures d'effet Hall extraordinaire en champ magnétique perpendiculaire et planaire Un modèle analytique simple, où l'expression de l'effet Hall extraordinaire en fonction du champ magnétique extérieur a été proposée (avec des ajustements associés via un loi mathématique sans approximation développé dans le cadre de cette thèse) Cette variation de l'intensité du couplage magnétique avec la température va crescendo avec le temps d'oxydation et pour une température de recuit pas trop grande. A tel point que les valeurs les plus fortes à T=5 K sont enregistrées pour l'échantillon oxydé à 55 s et recuit à (iii) La température de recuit induit une PMA pour les tricouches planaires, par exemple pour la tricouche oxydée 15 s. Cette température T Ann peut aussi renforcer la PMA pour des échantillons qui avant recuit avaient un axe de facile d'aimantation perpendiculaire aux plans des couches EHE, cycles d'hystérésis SQUID) tendent vers le même résultat et ce quelques soit la température de recuit. Ceci est simplement dû à une couche de Co 3 Pt qui prend le dessus sur d'autres couches à base de Co comme les oxydes de Co lors du processus de recuit thermique. Les études structurales ont permis de mettre en évidence comment le front d'oxydation avance et parvient à la couche de Co ferromagnétique. On a pu noter dans un premier temps, du fait de la violence du processus d'oxydation, de forte rugosité à l'interface Co/Al. En conséquence, l'oxyde AlO x est assez proche de la couche de Co même pour un temps d'oxydation faible (25 s) Cet état correspond à la première apparition de l'anisotropie hors de plan, Ces nanomatériaux sont oxydés par plasma d'oxygène à différents temps d'oxydation T Ox dans la gamme (15-60) s. Puis ces tricouches sont recuites à une température T Ann dans la gamme (150-450) ? C. Le profil magnétique en température de mesure variable des tricouches brutes de dépôts montrent : (i) A température ambiante Et pour de fortes températures de recuit (450 ? C), les mesures structurales (XANES, EXAFS en k et E, TF, oscillations EXAFS, XRR) et les mesures physiques (résistivités Ceci donne du crédit à l'hypothèse avancée par le laboratoire Spintec sur le rôle prépondérant de la proximité entre atomes d'oxygènes et de Co pour l'apparition de la PMA. Les études des structures recuites présentent deux évolutions de la structure : Soit le système au départ a peu d'oxygène, auquel cas il est thermiquement facile de fabriquer l'alliage CoPt (nul besoin de monter en température). Soit le système possède suffisamment d'oxygène, et dans ce cas il est nécessaire de chauffer suffisamment la nanostructure pour désoxyder l'oxyde CoO au profit de CoPt. Ainsi, selon le temps d'oxydation et la température de recuit, on note une très nette "désoxydation" de Co qui "facilite" la formation de l'alliage CoPt. Assurément, la formation de l'alliage Co-Pt dépend directement de la température de recuit et de la quantité d'oxygène (donc d'oxyde de Co) présent dans la structure. Ainsi : ? A bas temps d'oxydation T Ox =(15-25) s, la formation de l'alliage Co x Pt 1?x a lieu vers 300 ? C et l'amélioration de cet alliage continue jusqu'à 450 ? C