VERNANOMAG est porté par quatre équipes, celle d’Olivier Fruchart, porteur du projet (département NANO de l’Institut Néel, Grenoble), de Bruno Gilles (SIMAP, Laboratoire de Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés, Grenoble), de Fabrice Scheurer (IPCMS, Institut de physique et chimie des matériaux de Strasbourg) et enfin la ligne de lumière DEIMOS à SOLEIL, dirigée par Philippe Ohresser. Une partie de la préparation des échantillons analysés s'est faite à Grenoble et une autre à Strasbourg, l'IPCMS ayant aussi à charge les études théoriques de croissance.
Les Grenoblois ont préparé des échantillons à paramètre de maille variable. La fabrication se déroule en 2 étapes : dépôt d’un alliage au paramètre de maille variable puis, sur cette première couche est déposé l’élément magnétique (du fer) dont la croissance est pseudomorphe, c’est-à-dire qu’il adopte la structure cristallographique du substrat - donc, dans ce cas, un paramètre de maille variable. Est alors étudiée l’influence du paramètre de maille sur les propriétés magnétiques de l’élément.
Des nanostructures d'alliage ont aussi été réalisées par les Strasbourgeois. Il s'agit par co-dépôts de cobalt et de palladium sur un substrat nanostructuré (ici, de l'Au(111)) de réaliser par auto-organisation des plots d'alliage. Alliage dont la structure est contrôlée par les conditions de croissance : désorganisé ou structure de type cœur-coquille, le palladium « enrobant » le cobalt. Maîtriser la fabrication de tels nano-objets est un premier challenge, préalable à leur caractérisation.
Mesurer les propriétés magnétiques des nanostructures
Pour cette caractérisation, les mesures de dichroïsme sous rayonnement synchrotron, prévues sur la ligne DEIMOS à partir de sa mise en fonctionnement fin 2010, ont pour l’heure été réalisées par les partenaires du projet en Suisse, sur la ligne SIM du SLS. Les mesures sur DEIMOS utiliseront la chambre de préparation financée par VERNANOMAG (figure 1). Elle est prévue pour compléter le dispositif du cryoaimant : il s’agit d’un aimant supraconducteur (bobines refroidies à l’hélium liquide) où l’échantillon peut lui aussi atteindre les basses températures (1,5 K), car les propriétés magnétiques des nanostructures étudiées ne sont souvent mesurables qu’à basse température. Les mesures de dichroïsme sont par ailleurs réalisées en ultravide (10-11 mbar), conditions requises par les moyens de détection (détection d'électrons) qui donnent à l'XMCD à basse énergie son caractère de technique sensible aux surfaces.
De nouvelles séries de mesures en XMCD sont prévues sur la ligne SIM du SLS, en avril 2010. La collaboration entre les 4 partenaires se poursuit donc, les nano objets aux propriétés magnétiques étant toujours au centre d’importants enjeux technologiques.
