MODELISATION ET CARACTERISATION DE COUCHES MINCES MAGNETIQUES EN HYPERFREQUENCE

Abstract

La caractérisation est une étape indispensable dans la compréhension des propriétés des matériaux. Plusieurs techniques ont été développées par les chercheurs. La caractérisation en cellule coaxiale et en guide d'ondes sont des méthodes qui ont fait leurs preuves mais elles ne sont pas applicables à la caractérisation de couches minces. Aussi est-il nécessaire de mettre au point de nouvelles méthodes spécialement adaptées à ces dernières.

Notre travail consiste à développer une nouvelle méthode analytique de caractérisation large bande. La cellule de mesure est formée de lignes coplanaires gravées sur la couche mince magnétique à caractériser, elle-même déposée sur un substrat diélectrique isotrope d'alumine. Le matériau magnétique rendu anisotrope après application d'un champ extérieur, présente une perméabilité tensorielle . A partir des paramètres de dispersion Sij délivrés par l'analyseur de réseau Anritsu (37397A 40Mhz - 65Ghz) associé à un texteur sous pointes, des équations de Maxwell et d'hypothèses simplificatrices, on arrive à déterminer les éléments du tenseur de perméabilité et

Le modèle théorique adopté pour le calcul des éléments du tenseur de perméabilité est celui de Polder, où le matériau est considéré comme saturé. Les résultats obtenus ont mis en évidence l'effet non réciproque du YIG et du Bam pour différentes valeurs du champ. Les courbes obtenues de et sont en très bon accord avec celles de Polder. La caractérisation de plusieurs types de ferrite même aux très hautes fréquences ont démontré la robustesse et l'efficacité de la méthode.

La continuité de notre travail consiste à améliorer la méthode de calcul pour la caractérisation générale de l'échantillon: calcul de la permittivité et de la perméabilité de l'échantillon, application à d'autres types de matériaux magnétiques tels que les ferromagnétiques et les antiferromagnétique.