Academic literature on the topic '@Couplage ferromagnétique'

L'axe de recherche développé au cours de la thèse a particulièrement été focalisé sur l’utilisation de matériaux nouveaux pour des applications en haut de bande HP. Afin de satisfaire de telles exigences, il convient de concevoir des matériaux ayant la particularité de posséder des valeurs de permittivité et de perméabilité élevées dans les fréquences micro-ondes comprises entre 1 et 20 gigahertz. Cette dernière propriété nécessite d’élaborer des matériaux à anisotropie magnétique uniaxiale bien définie, à forte aimantation à saturation et à coercitivité faible, les deux premières propriétés étant difficilement compatibles. La motivation initiale de ce travail porte ainsi sur l’élaboration, l’optimisation et l’étude de la dynamique de spin à haute fréquence de structures multicouches d’épaisseur nanométrique de type ferromagnétique/isolant, avec les ferromagnétiques choisis NiFe et CoFeZr et les isolants de type diamagnétique Al203 et anti-ferromagnétique NiO. Le couplage avec la couche de NiO permet d’induire une anisotropie unidirectionnelle. De plus, nous nous sommes particulièrement intéressés aux effets de dimensionnalité réduite sur les propriétés magnétiques dynamiques. Afin d’élaborer ces matériaux, nous avons mené une étude systématique des paramètres magnétiques statiques et structuraux en fonction des conditions de dépôt. Cela nous a permis de sélectionner les conditions de croissance appropriées et de mettre en évidence la corrélation entre les propriétés structurales et magnétiques. Les performances dynamiques de ces matériaux (CoFeZr) les placent comme de bons candidats pour certaines applications RF nécessitant à la fois une perméabilité et des fréquences de résonance élevées. Les mesures systématiques conduites sur les deux structures à base de Py et de CoFeZr, nous ont permis de dégager, d’une part, le rôle clé de l’interface pour ces matériaux aux épaisseurs concernées, mais aussi d’évaluer les différents termes d’anisotropie présents et notamment un comportement remarquable de l’anisotropie uniaxiale pour les systèmes Py/Al2O3 avec le basculement de l’axe d’anisotropie à une épaisseur critique de 5 nm. De plus, un traitement par analyse REM et l’utilisation du modèle de Meiklejohn et Bean nous permettent de déterminer le désalignement entres les axes d’anisotropie des systèmes couplés par échange, ce qui peut se révéler complexe selon d’autre méthode. Dans l’étude de la relaxation magnétique, nous avons utilisé les larges possibilités de la résonance ferromagnétique large bande afin de discriminer et de quantifier les différentes contributions à la relaxation des différents systèmes étudiés. Un point fort de cette étude de la relaxation magnétique est l’observation et la quantification de l’anisotropie de l’amortissement intrinsèque (αG) induite et surtout proportionnelle au couplage d’échange
The aim of the research developed during the thesis has been particularly focused on new materials for applications in high-band RF. To meet such requirements, it should be developed materials with hight permittivity and hight permeability (in the high microwave frequencies between 1 and 20 gigahertz). This last property requires to develop materials to well-defined uniaxial magnetic anisotropy, high saturation magnetization and low coercivity, the first two properties are hardly compatible. The initial motivation of this work involves the development, optimisation and the study of spin dynamics at high frequency multilayer structures with nanometer-thick type ferromagnet / insulator with ferromagnetic NiFe and selected CoFeZr and insulators diamagnetic type Al203 and antiferromagnetic NiO. Coupling with the NiO layer can induce a unidirectional anisotropy. In addition, we focused on the effects of reduced dimensionality on the dynamic magnetic properties. To elaborate these materials, we conducted a systematic study of static magnetic and structural parameters based on the deposition conditions. This allowed us to select the appropriate growth conditions and to highlight the correlation between the structural and magnetic properties. The dynamic performance of these materials (CoFeZr) are interesting for RF applications requiring both permeability and higher resonance frequencies. Routine measurements conducted on the two structures based on Py and CoFeZr allowed us to identify the one hand, the key role of the interface for these materials with thicknesses involved, but also to evaluate the different terms anisotropy including a noteworthy behavior of the uniaxial anisotropy for systems with Py/A1203, the tilting of the anisotropy axis at critical thickness around 5 nm. Additionally treatment by RFM analysis and use of Meiklejohn and Beau model we can determine the misalignment between the axes of anisotropy in exchange coupled systems, this may be complicated by other method. In the study of magnetic relaxation, we used appropriate method to broadband RFM to discriminate and quantify relaxation’s contributions of different systems. A important point of this study of relaxation magnetic is observation and quantification of the anisotropy of the intrinsic damping (αG), mainly proportional to the exchange coupling

En raison d'applications potentielles dans l'industrie du stockage magnétique et du développement rapide de l'électronique de spin, la communauté scientifique a trouvé au cours des dernières décades un intérêt sans cesse croissant à la physique des nanocouches magnétiques empilés. L'une des principales questions dans ce domaine concerne l'origine du couplage à l'interface entre les couches actives qui joue un rôle déterminant dans leur dynamique puisqu'il permet de maitriser le retounement d'une couche par une action contrôlée sur l'autre couche. Dans ce travail de thèse, nous avons étudié les mécanismes de retournement d'un système bi-couche en fonction du couplage inter-couche et avons obtenu son profil de l'aimantation. Notre travail aura un contribution non négligeable sur l'optimisation des paramètres physiques des multi-couches magnétiques en vue de leurs applications pratiques telles que les mémoires magnétiques à accès aléatoire (MRAM)
Due to its potential applications in the industry of magnetic recording media and the rapidly developing field of spintronics, the physics of stacked magnetic nanostructures has attracted a growing interest from the scienfic community during the last decades. One of the underlying issues of the multilayered magnetic systems used concerns the origin and effect of interlayer coupling as it plays a crucial role in the optimization of the magnetization switching. Accordingly, we have devoted the large part of the present thesis work to the study of the effect of such a coupling by considering various types thereof, and the switching mechanisms and magnetization profile they entail. We believe that our work will contribute to further optimizing the physical properties of magnetic multilayers as promising candidates for efficient information storage on magnetic media such as the Magnetic Random Access Memory (MRAM)

Ce travail de thèse est consacré à l’étude du couplage d’échange dans des nano-structures de type ferromagnétique-multiferroïque, avec un intérêt particulier dans la compréhension du renversement en température et angulaire de l’aimantation.Au niveau théorique, un modèle numérique de renversement en température de l’aimantation dans des nanoparticules de type cœur-coquille sera présenté. Le code source du programme, implémenté au cours de cette thèse, a été rendu disponible pour la communauté scientifique sous licence libre. Il permet notamment d’introduire une dispersion en taille des particules, et démontrera le rôle clé de la distribution en taille et de la température dans la réponse magnétique des nanoparticules.Au niveau expérimental, une bicouche composée d’un ferromagnétique Ni81Fe19, et d’un multiferroïque magnétoélectrique à température ambianteBiFeO3, est étudiée. Ces couches sont déposées par pulvérisation cathodique radiofréquence, selon différentes épaisseurs de BiFeO3. Leur structure ainsi que leur morphologie sont caractérisées par diffraction des rayons X, microscopie à force atomique et microscopie électronique à transmission, révélant en particulier la polycristallinité de BiFeO3. Le renversement de l’aimantation est analysé par magnétométrie vectorielle à échantillon vibrant, fournissant des mesures angulaires à température ambiante et à 77 K, à l’aide d’un cryostat à immersion développé au cours de cette thèse ; ainsi que par magnétométrie SQUID, avec l’application de deux protocoles spécifiques de refroidissement en température (entre 10 K et 380 K). Les résultats montrent un comportement similaire à ceux obtenus sur des bicouches épitaxiées. Une propriété intrinsèque du BiFeO3 sera proposée comme étant un mécanisme possible conduisant au comportement en température obtenu, à savoir le cantage des spins de BiFeO3 conduisant à une contribution biquadratique du couplage d’échange. Finalement, un phénomène nouveau dans les matériaux couplés par échange sera mis en évidence à température ambiante, c’est-à-dire un traînage angulaire des axes d’anisotropie
This dissertation presents a study of the exchange coupling in ferromagnetic-multiferroic nanostructures, with specific interest in understanding the thermal and angular reversal of the magnetization.A theorical numerical model of the thermal magnetization reversal in core-shell nanoparticles is presented. The program source code, implemented during this thesis, is freely avaibale to the scientific community under an open-source license. This model, developed during this thesis, allows diameter size dispersion, and demonstrates the key role of the size distribution and temperature in the magnetic response of nanoparticles.The experimentally studied bilayer is composed of a ferromagnetic material, Ni81Fe19, and a room temperature magnetoelectric multiferroic, BiFeO3. Different thicknesses in BiFeO3 were deposited. The structure and morphology of the bilayers were studied using X-ray diffraction, atomic force microscopy and transmission electron microscopy, revealing in particular the BiFeO3 polycristallinity. The magnetization reversal was probed by vectorial vibrating magnetometry, at room temperature and 77 K, using a self-developped immersive cryostat. The SQUID magnetometry allowed the measurement of two specific cooling protocols between 10 K and 380 K. The results of these two different protocols are similar to the ones obtained for measurements previously reported on expitaxial BiFeO3. An intrinsic property of BiFeO3 is proposed as being the driving mechanism for the thermal dependent magnetization reversal: the canting of the BiFeO3 spins leading to a biquadratic contribution to the exchange coupling. Finally, a new phenomenon in exchange coupled materials is shown at room temperature, which corresponds to an angular training of the anisotropy axes

Ce travail porte sur la synthèse et l'étude de complexes pouvant se connecter à d'autres complexes pour former des entités polynucléaires. Deux tactiques visant à assurer un couplage ferromagnétique au sein du complexe initial dinucléaire (synthon) sont developpées. La première partie est dédiée à des approches statiques : on ne peut influer sur aucun facteur après formation de la molécule. Un premier ligand disposant les deux orbitales magnétiques quasi perpendiculairement conduit à un couplage ferromagnétique faible. Avec ce synthon, des complexes hexanucléaires ont été formés. Ensuite, l'aspect topologique du couplage est inspecté via un mécanisme basé sur la polarisation de spin. La nature du couplage dépend de la disposition des ions métalliques en méta ou para de cycles benzéniques. Les couplages sont importants en dépit de grandes distances entre les ions. A partir des synthons de topologie méta, des complexes polynucléaires à 6, 9 et 16 ions cuivre(II) ont été synthétisés, qui conservent le couplage ferromagnétique de cœur. .
This work concerns the synthesis and the study of dinuclear complexes capable of anchoring other complexes at their periphery to form polynuclear compounds. Two pathways towards the target to input of a ferromagnetic coupling in the initial complexes have been developed. The first part is dedicated to the static approach where the properties of the complexes cannot be tuned after synthesis. 1) A dinucleating ligand whereby the two magnetic orbitals are orientated in a quasiperpendicular fashion leads to a feeble ferromagnetic coupling. With this synthon hexanuclear complexes were obtained. 2) The topological aspect of the interaction is inspected through a mecanism based on spin polarisation. Biscopper(II) complexes in meta or para positions of benzenic rings lead to differently coupled systemes. The ions are highly coupled despite the large separation between them. Polynuclear compounds containing 6, 9 and 16 Cu(II) ions have been isolated from the meta substituted derivatives and they all retain the ferromagnetic coupling. .

Dans le domaine de la microélectronique haute fréquence, les dimensions des composants passifs sont un frein à la miniaturisation des circuits. Dans ce contexte, la réduction des tailles pour les inductances spirales planaires a fait appel récemment à l’utilisation de films minces ferromagnétiques doux. Les concepteurs de circuits pour la communication mobile en lien avec les développeurs de matériaux ont alors pensé à étendre ces matériaux à d’autres domaines d’application à la frontière du micro-onde et du millimétrique. Ceci ne pourra être réalisé seulement si des films à forte perméabilité (μ'DC) et à fréquence de résonance (fFMR) très élevée sont développés. Cependant, une très forte aimantation (4πMs) et une grande anisotropie (Hk) sont très difficiles à combiner naturellement dans les alliages conventionnels. Afin de surmonter cette limitation, nous proposons une démarche en rupture pour le développement traditionnel pour les matériaux magnétiques doux avec l’utilisation de films de CoFe à très forte aimantation mais non doux naturellement, couplés avec un matériau antiferromagnétique (AF). Durant ma thèse, j’ai développé par PVD des structures Antiferromagnétique/Ferromagnétique/Antiferromagnétique (AF/F/AF) en couches minces. Les principales études ont été réalisées avec le Co90Fe10 (4πMs = 17. 5 kG) et Co35Fe65 (4πMs = 23. 5 kG), ce dernier présentant l’aimantation ultime, en tant que couche F et avec Ni50Mn50 en tant que couche AF. Pour des applications pratiques, ces matériaux seront utilisés en multicouches épais [NiMn/CoFe]*n afin d’obtenir une épaisseur fonctionnelle suffisante (typiquement ≥ 0. 5 μm). Cependant, ces matériaux sont susceptibles de souffrir de limitations principalement dues aux courants de Foucault, en raison d’un facteur de remplissage non favorable (fr = eF/eAF) < 1) et de résistivités trop faibles avec CoFe et NiMn. Nous avons donc étendu l’étude à d’autres couches AF comme IrMn et NiO. Parallèlement, nous avons développé un nouveau film ferromagnétique hautement résistif, le CoFeHfN, qui présente également l’avantage d’un amortissement exceptionnellement faible. Afin d’étudier le couplage d’échange au travers des épaisseurs critiques mises en jeu et de la dépendance en température, nous avons réalisé une étude systématique en fonction des épaisseurs eAF et eF. Ce travail inclut également des analyses structurales ainsi que l’étude de recuits sous champ magnétique. La mesure des propriétés statiques a été réalisée au VSM et à l’effet Kerr. Les propriétés dynamiques ont été mesurées avec un perméamètre monospire de façon routinière et avec des lignes coplanaires intégrées, de façon isolée. Des densités de couplage Jex très importantes ont été obtenues (1 erg. Cm−2) pour la configuration AF/F/AF, ce qui a permis d’ajuster le champ d’échange Hex sur une grande gamme selon sa variation classique en 1/eF. La combinaison d’une très forte aimantation 4πMs et d’anisotropies très élevées Hk (50 - 700 Oe) a été réalisée avec succès, aboutissant à des fréquences de résonance fFMR ∼ 10 GHz, associées à des perméabilités μ'DC ∼ 50, ce qui n’avait jamais été observé par ailleurs. Le spectre de perméabilité de tels films est correctement interprété par le modèle Landau-Lifschitz-Gilbert (LLG) et présente un paramètre d’amortissement classique (∼ 0. 01 - 0. 02), compatible avec les applications visées. De plus, les propriétés microondes de tels films sont acceptables concernant la stabilité thermique. Les films couplés avec NiMn ne présentent aucun changement significatif jusqu’à 150°C. Pour finir, nous avons discuté l’intégration de ces nouveaux matériaux dans des dispositifs utilisant des lignes coplanaires. Un nouveau type d’inductance RF pour l’intégration sur silicium a été développée, basé sur le concept d’un ruban central très faiblement dissipatif associé au matériau AF / F / AF. La réalisation comporte une nouvelle topologie où la ligne centrale est entièrement encapsulée par le film magnétique. Après avoir discuté des conditions d’excitation relevant des dimensions mises en jeu dans le dispositif (largeur du ruban central, largeur des gaps par rapport aux rubans de masse et largeur de l’élément magnétique, nous avons montré que ce nouveau type d’inducteur présente une densité d’inductance linéique parmi les plus élevée avec 1. 5 nH. Mm−1 avec un facteur de qualité optimisable jusqu’à 5 GHz grâce à un rapport entre la fréquence optimale (Qmax) et la fréquence gyromagnétique favorable sous réserve d’un coefficient d’amortissement modéré. Les lignes coplanaires se sont avérées également très pertinentes pour l’exploration des propriétés dynamiques des films AF / F / AF dans une gamme de fréquence inhabituelle (jusqu’à 20 GHz). Cependant, à la pertinence de cet outil exceptionnel, on peut opposer la difficulté d’interprétation du paramètre d’amortissement α dont l’aspect phénomènologique vient englober à cette échelle de réalisation des causes totalement extrinsèque au film mais révélatrice de son excitation réelle
Size-reduction for spiral inductors has brought soft ferromagnetic thin films to the attention of the RF-community. Consequently, designers for mobile communication circuits with material science people also think about new microwave or millimetric applications. This picture might be realistic shortly, if high permeability (μ'DC) and large ferromagnetic resonance frequency (fFMR) be achievable. However, ultra high magnetization (4πMs) and very large uniaxial anisotropy field (Hk) is believed to be impossible to combine with single-alloy materials. To overcome this limitation, we have proposed the use of high-4π Ms CoFe films, which are not naturally soft, into exchange-coupled multilayers. During my PhD, I have developed sputtered thin films consisting in antiferromagnetic/ferromagnetic/antiferromagnetic(AF/F/AF) multilayers. The main investigation has been completed for Co90Fe10 (4πMs = 17. 5 kG) and Co35Fe65 (4πMs = 23. 5 kG) as F-layers, respectively, and Ni50Mn50 as AF layer. For practical applications, such materials will be used as thick multilayered [NiMn/FeCo]*n films in order to cumulate adequate F-thickness (typically ≥ 0. 5 μm). However, these materials might suffer from limitations (mainly eddy currents) due to an unfavourable filling ratio (fr = eF/eAF) < 1) and too large conductivities with FeCo and NiMn. We have enlarged the study to others AF layers such as IrMn and NiO. We have also developed new soft F-layers as CoFeN and CoFeHfN exhibiting high resistivity (∼ 180 μ. Cm). As the exchange bias strength, critical thickness and temperature-dependence are known to strongly depend on the nature of the AF-layer, systematic investigations vs eAF and eF have been conducted. This work includes structural analyses (XRD, TEM) and annealing temperature investigations. Static properties have been investigated with VSM and Kerr effect. Dynamical properties have been investigated with a single coil permeameter up to 6 GHz and with coplanar wave guide lines up to 20 GHz. Large interfacial exchange energy densities Jex are achievable (1 erg. Cm−2) with the AF/F/AF configuration which allows to adjust the pinning field (Hex) over a large range according to the classical 1/eF dependence. The combination of ultra high 4πMs and unique large Hk (50-700 Oe) has been successfully achieved, leading to the highest fFMR ∼ 10 GHz frequencies associated with μ'DC ∼ 50 never reported so far. Microwave permeability spectra agree LLG model and exhibit conventional damping parameter (0. 01- 0. 02), suitable for RF applications. Furthermore, microwave properties of such films are adequate regarding temperature stability : NiMn-coupled films do not show any significant changes up to 150°C. Finally, we have investigated the integration of such multilayered films in real devices. A new type of RF-inductor on silicon has been developed based on coplanar copper lines covered with the magnetic film. The realization features a new topology where the central stripe is fully encapsulated with the magnetic film including flanges. As a best result, the closed inductor exhibit the highest linear density of inductance with 1. 5 nH. Mm−1 being optimized up to 5 GHz. Indeed, the ratio between the operating frequency (Qmax) and the gyromagnetic frequency is found much more suitable than with spirals for Q optimization, considering moderate damping parameters. Integrated coplanar wave lines have been shown adequate for unusual high frequency permeability investigation (up to 20 GHz) while macroscopic techniques do not exceed ∼ 6 GHz typically. However, this advantage is balanced by a more complex interpretation of α which includes now extrinsic contributions to the material but realistic in terms of excitation

Le sujet de cette thèse est l'élaboration par épitaxie et la caractérisation de dispositifs pour l'électronique de spin, à savoir une jonction tunnel magnétique (FePt/MgO/FePt) et une hétérostructure hybride métal ferromagnétique / semiconducteur III-V (FePt/MgO/GaAs). L'approche retenue dans les deux cas a été l'utilisation d'une barrière isolante MgO et d'électrodes ferromagnétiques présentant une aimantation perpendiculaire au plan de la couche, réalisées en alliage ordonné FePt (phase L1o) ; le choix de ce matériau a été adopté dans l'optique de créer des mémoires magnétiques, sa forte anisotropie permettant de stabiliser l'information magnétique. Dans le cas des jonctions tunnel magnétiques, une singularisation des propriétés magnétiques de chacune des électrodes a été mise en évidence. Des caractérisations structurales du système en cours de croissance ont permis de relier ce phénomène aux contraintes épitaxiales des films minces. De façon apparemment surprenante, le découplage magnétique du dispositif n'est pas assuré dans le cas général, la forte aimantation des électrodes étant à l'origine d'un champ de fuite très important lors des renversements d'aimantation. Nous avons mis en évidence (expérimentalement et analytiquement) un effet d'épaisseur des couches influant sur le comportement magnétique général du système. Des mesures de dynamique de renversement d'aimantation ont souligné le rôle prépondérant du piégeage des parois de domaine lors des renversements d'aimantation. Les systèmes hybrides FePt/MgO/GaAs ont été élaborés en tout-épitaxie en combinant différents bâtis de dépôt. Nous avons montré la faisabilité d'un système présentant de très bonnes propriétés structurales et magnétiques
The subject of this thesis is the elaboration by epitaxy and the characterization of devices designed for spintronic applications : magnetic tunnel junctions (FePt/MgO/FePt) and hybrid heterostructures ferromagnetic metal / semiconductor III-V (FePt/MgO/GaAs). Ln both cases we used MgO as an insulating barrier and FePt ferromagnetic electrodes with magnetization perpendicular to the surface plane (the L1o ordered alloy). This ferromagnetic material has been chosen for the purpose of creating future magnetic memories because its large anisotropy enables a stable magnetic information. Different magnetic behaviors have been shown for each of the two electrodes of the magnetic tunnel junctions. Structural characterizations of the system performed during the growth process led us to attribute this effect to the epitaxial strain of the thin films. Surprisingly at first sight, the magnetic decoupling of the system is not guaranteed in the general case because of the strong magnetization of the ferromagnetic layers that induces a strong stray field during the magnetization reversaIs. We also were able to deduce, by experiments and calculations, the influence of the thickness of the electrodes on the general magnetic properties of the device. Studies of magnetization reversaI dynamics have shed some light on the key role played by the pinning of the domain walls during the magnetization reversals. All-epitaxial FePtlMgO/GaAs hybrid systems were elaborated by combining different deposition chambers. We managed to grow systems exhibiting very good structural and magnetic properties

Cette étude a pour objectif de comprendre l'influence, dans les couches minces de métaux ferromagnétiques, des couplages interfaciaux ainsi que de la structuration latérale en élements submicroniques sur les excitations magnétiques. Deux techniques complèmentaires ont été utilisées: la spéctroscopie Brillouin (implantée de longue date dans notre laboratoire) et la résonance ferromagnétique de type micro-ruban (mise en place durant ce travail de thèse). Une première recherche concerne l'effet de la réduction de la taille des objets sondés: on étudie des systèmes constitués de reseaux de ligne de permalloy et on montre que l'on peut rendre compte des spectres d'ondes de spin observés à l'aide d'un modèle analytique approché que nous avons élaboré; ce modèle introduit un terme d'anisotropie associé à un champ démagnétisant moyen régnant dans chaque ligne, que l'on calcule en fonction des caractéristiques géométriques du réseau. La seconde partie de notre recherche concerne le couplage interfacial de bicouche ferromagnétique/antiferromagnétique (Ni81Fe19/NiO) ; bien que découvert il y a plusieurs décennies, il reste un sujet de recherche actif. L'interprétation des propriètés magnétiques statiques et dynamiques s'appuie, selon les cas étudiés, soit sur des expressions analythiques approchés, soit sur des calculs purement numériques
The present study concerns the effects of interfacial couplings and of submicrometric patterning in thin ferromagnetic metallic films on their magnetic dynamic properties. Two compementary techniques were used: Brillouin Light Scattering Microstripe Ferromagnetic Resonance (that I contributed to install in our research group). A first part is devoted to the size reduction of the probed objects. We study permalloy layers structured into lattices of wires and we show that a satisfactory account of the observed spectra is obtained according to an approximate analytical model that we have elaborated. Thhis model introduces a anisotropy term deriving from the average demagnetizing field inside each stripe, which is easily calculated according to the geometrical characteristics of the lattice. The second part of our work is related to the interfacial coupling in ferromagnetic/antiferromagnetic bilayers (Ni81Fe19/NiO): although its specific character, including bias effects, was discovered several decades ago, it still rises a lot of problems and remains an active subject of research. We propose an interpretation of the static and dynamic magnetic properties of the studied samples based on approximate analytical expressions and on numerical calculations

Les matériaux ferromagnétiques jouent un rôle primordial dans les applications industrielles Dans le cadre du modèle micromagnétique de Brown (1940), nous étudions l'influence d'un espaceur mince non magnétique sur le comportement d'un corps ferromagnétique. L'évolution dynamique est modélisée par l'équation de Landau-Lifchitz. Nous tenons compte des phénomènes de surface sur l'espaceur : le super-échange et l'anisotropie surfacique. Après avoir étudié le problème d'existence de cette équation en présence des termes de surface, nous établissons rigoureusement une condition équivalente de bord qui simule l'épaisseur de l'espaceur sur un domaine avec un espaceur sans épaisseur. Nous calculons alors les états d'équilibres et la susceptibilité hyperfréquence pour certaines configurations magnétiques. Dans une deuxième phase, nous homogénéisons l'équation de Landau-Lifchitz en domaine perforé et pour des agencements multicouches.

Les objectifs de ce travail concernent l'étude, la conception et la caractérisation d'antennes miniatures actives ou passives, large bande ou bande étroite fonctionnant en bandes MF, HF et VHF. Le manuscrit est divisé en cinq parties : La première partie présente un système de caractérisation d'antennes qui a été développé, validé et utilisé pour tous les aériens conçus. Ce système, basé sur une cellule à plaque parallèles (PPC), permet un large spectre de mesures telles que la mesure du gain, du point de compression, de l'intermodulation et de la sensibilité via une méthode rayonnée, particulièrement intéressante dans le cas des antennes actives intégrées. La deuxième partie concerne les antennes solénoïdales sur ferrite. L'utilisation de simulateurs électromagnétiques 3D a permis d'obtenir des résultats qui sont comparés à la théorie proposée dans la littérature. Les principaux systèmes d'adaptation d'impédance sont également étudiés. La troisième partie met en avant la possibilité de concevoir des antennes à substrat ferromagnétique de géométrie non conventionnelle en utilisant des matériaux composites. Deux antennes miniatures fabriquées et fonctionnant en bande VHF permettent d'illustrer ce point. Dans la quatrième partie, nous présentons un concept d'antennes à substrat ferromagnétique partiellement saturé. L'utilisation d'une source de champ magnétique statique associée à un matériau initialement dispersif permet de constater un certain nombre de phénomènes intéressants, tels que l'amélioration de l'efficacité tout en préservant l'adaptation de l'antenne ou bien la création de directivité sur des antennes électriquement très compactes. La dernière partie présente la valorisation du travail à travers un projet de télécommunication hertzienne longue portée s'inscrivant dans le cadre de la navigation maritime
The objectives of this work concern the study, the design and the measurement of miniaturized passive and active, broadband and narrowband antennas for MF, HF and VHF frequency bands. The thesis is divided into five parts : The first part deals with a measurement system, which has been developed, validated and used for all conceived aerials. The system is based on a parallel plate cell (PPC) and allows an evaluation of the gain, the compression point, the interception point and the sensitivity using a radiative method particularly useful in the case of active integrated antennas. The second part concerns solenoidal ferrite antennas. The results obtained from electromagnetic 3D simulators were compared to the state of the art theory. Main matching technics have also been studied. The third part put the light on the possibility of development of arbitrary shaped antennas on a ferromagnetic substrate using a composite material. Two antennas developed for the VHF band, confirm this point. In the fourth part, we present a concept of antennas on a partially saturated ferromagnetic substrate. A static magnetic field associated with an initially lossy material brings up some interesting phenomena such as an increased efficiency without a degradation of the impedance matching or the directivity with very small antennas. The last part presents an application of the work across a project dedicated to long distance telecommunications in marine navigation