Etats de puits quantiques appliqués à l'étude de nanostructures magnétiques enfouies – QWELLMAGNA

L'objectif de QWellMagNa est l'étude de nanostructures magnétiques intégrées dans une matrice métallique. L'originalité du projet est double : d'une part il met en oeuvre les propriétés spectroscopiques de puits quantiques (QW) formés entre les agrégats magnétiques et la surface ; d'autre part il repose sur une approche expérimentale ambitieuse utilisant la microscopie en champ proche avec des pointes actives fonctionnalisées.
En effet, Les nanoparticules enterrées à quelques nanomètres sous la surface confinent les électrons entre leur interface magnétique et la surface de la matrice formant des QW quasi-ouverts. Ces QW seront détectés par microscopie/spectroscopie à effet tunnel (STM/STS) avec des sondes magnétiques actives planaires. Les propriétés spectroscopiques des QW ainsi formés reflètent la position et la profondeur des nanoparticules mais aussi leur forme et leur état magnétique. L'analyse fine de la variation spatiale à la surface de la densité électronique permettra donc d'extraire ces informations.
L'utilisation de sondes planaires originales actives « tip-on-chip » permettra de générer localement les champs magnétiques nécessaires à la fois à la détection magnétique (modulation) et à la manipulation magnétique des nanoparticules. Ces champs seront générés par des impulsions de courant parcourant la pointe STM spécialement conçue à cette fin. Les sondes développées dans le cadre de ce projet seront fabriquées par des procédés standards de lithographie et seront adaptables sur tout équipement de microscopie tunnel, élargissant ainsi le champ d'application du projet QWELLMAGNA.
Nous travaillerons également sur le contrôle individuel de l'état d'une nanoparticule dans une assemblée, offrant ainsi des perspectives uniques, tant pour ce qui des effets de couplage magnétique et de dynamique de l'aimantation que pour l'étude des QW formés entre les particules.