CHAPITRE 7 - ÉTUDE DE CAS
319
7.
Couches minces
pour l’enregistrement magnétique
Domaines abordes
Traitements de surface :
Croissance par épitaxie,
Structures en sandwiches.
Duraction d ’électrons lents,
Duraction des rayons X en incidence rasante,
Spectroscopie Auger,
Efet Kerr magnéto-optique.
Analyses :
L a technologie des systèmes d’enregistrement magnétique et des supports
pour les mémoires a très fortement progressé ces dernières années. Ceci se traduit notamment par une augmentation exponentielle en fonction des années de
capacités de stockage et de la vitesse d’accès aux données. Pendant longtemps,
les supports magnétiques ont été élaborés à partir d’alliages massifs ou d’oxydes
déposés en couches minces sur des bandes de polymères. Plus récemment, ont
été conçus des systèmes multicouches à périodicité artificielle. Ils sont élaborés
par évaporation contrôlée de couches successives de divers métaux ou alliages.
Certains présentent des propriétés intéressantes comme l’anisotropie magnétique perpendiculaire qui permet de réaliser des supports pour les disques
magnéto-optiques et d’augmenter la densité de stockage. D’autres ont permis de
découvrir de nouvelles propriétés comme la magnéto-résistance géante qui autorise la mise au point de nouvelles têtes de lecture et le développement de capteurs magnétiques (détecteurs de position en rotation ou en proximité, détecteurs de champs faibles ... ) (voir Chap. 6, Sect. 6).
Cependant, il est vite devenu clair que les performances de ces nouveaux systèmes et leur tenue dans le temps ou dans des conditions extrêmes de température étaient largement tributaires de la qualité des interfaces mises en jeu. I1
convenait donc d’étudier les modes de croissance, les relations d’épitaxie, les
structures cristallographique et magnétique de tels ensembles sachant qu’en raison des faibles épaisseurs ces propriétés ont toutes les chances d’être différentes
de celles d’un matériau analogue obtenu par des procédés métallurgiques plus
classiques. Pour simplifier les problèmes, il est utile d’étudier la croissance de
couches ultra-minces d u n des éléments sur l’autre et de réaliser des structures
de type sandwich.
Nous décrivons ici l’utilisation de méthodes d’analyse de surfaces sur le
système cobalt-~hrome(’~) qui, outre son utilité dans le domaine de l’enregistrement magnétique, présente quelques particularités intéressantes du point de
( 19) Ohresser P., Croissance, structure et magnétisme de l’interface cobalt-chrome, Thèse,
université Louis Pasteur, Strasbourg ( 1996).
319
7.
Couches minces
pour l’enregistrement magnétique
Domaines abordes
Traitements de surface :
Croissance par épitaxie,
Structures en sandwiches.
Duraction d ’électrons lents,
Duraction des rayons X en incidence rasante,
Spectroscopie Auger,
Efet Kerr magnéto-optique.
Analyses :
L a technologie des systèmes d’enregistrement magnétique et des supports
pour les mémoires a très fortement progressé ces dernières années. Ceci se traduit notamment par une augmentation exponentielle en fonction des années de
capacités de stockage et de la vitesse d’accès aux données. Pendant longtemps,
les supports magnétiques ont été élaborés à partir d’alliages massifs ou d’oxydes
déposés en couches minces sur des bandes de polymères. Plus récemment, ont
été conçus des systèmes multicouches à périodicité artificielle. Ils sont élaborés
par évaporation contrôlée de couches successives de divers métaux ou alliages.
Certains présentent des propriétés intéressantes comme l’anisotropie magnétique perpendiculaire qui permet de réaliser des supports pour les disques
magnéto-optiques et d’augmenter la densité de stockage. D’autres ont permis de
découvrir de nouvelles propriétés comme la magnéto-résistance géante qui autorise la mise au point de nouvelles têtes de lecture et le développement de capteurs magnétiques (détecteurs de position en rotation ou en proximité, détecteurs de champs faibles ... ) (voir Chap. 6, Sect. 6).
Cependant, il est vite devenu clair que les performances de ces nouveaux systèmes et leur tenue dans le temps ou dans des conditions extrêmes de température étaient largement tributaires de la qualité des interfaces mises en jeu. I1
convenait donc d’étudier les modes de croissance, les relations d’épitaxie, les
structures cristallographique et magnétique de tels ensembles sachant qu’en raison des faibles épaisseurs ces propriétés ont toutes les chances d’être différentes
de celles d’un matériau analogue obtenu par des procédés métallurgiques plus
classiques. Pour simplifier les problèmes, il est utile d’étudier la croissance de
couches ultra-minces d u n des éléments sur l’autre et de réaliser des structures
de type sandwich.
Nous décrivons ici l’utilisation de méthodes d’analyse de surfaces sur le
système cobalt-~hrome(’~) qui, outre son utilité dans le domaine de l’enregistrement magnétique, présente quelques particularités intéressantes du point de
( 19) Ohresser P., Croissance, structure et magnétisme de l’interface cobalt-chrome, Thèse,
université Louis Pasteur, Strasbourg ( 1996).