Etude de surfaces antiferromagnétiques : espace direct et espace réciproque.

Antoine Barbier, CEA/SPCSI, CEA Saclay

L’étude des matériaux antiferromagnétiques a reçu un regain d’intérêt depuis l’avènement de dispositifs à magnétorésistance géante (vanne de spin et jonction tunnel) car ils permettent de modifier considérablement les propriétés magnétiques d’un matériau ferromagnétique adjacent. Cependant ils n’interagissent pas directement avec un champ magnétique et n’offrent que peu d’interactions avec des particules sonde. Il en découle une relativement mauvaise connaissance des surfaces antiferromagnétiques.

Grâce aux faisceaux intenses fournis par les sources synchrotron de 3^ème génération (ESRF, ELETTRA, SLS, SOLEIL…) il est possible d’exploiter l’interaction des matériaux antiferromagnétiques avec de la lumière polarisée linéairement. Pour des photons de haute énergie (8 keV) on a exploité la rotation de la polarisation de la lumière lors de la diffraction en incidence rasante pour étudier la surface de NiO(111). Les variations du coefficient d’absorption ont été utilisées pour l’étude de couches antiferromagnétiques d’hématite (a-Fe₂O₃(0001)) par spectromicroscopie (X-PEEM) dans la gamme des rayons X mous (700_800eV). La première approche permet de décrire la transition de Néel en surface et en volume et de déterminer la répartition statistique des domaines antiferromagnétiques alors que la seconde permet d’imager directement les domaines.