Vincent CHAUFOURNAIS
Titre de la thèse : Dynamique des ondes de spin en géométries courbes sous gradients de contrainte
Cette thèse cherche à comprendre comment la courbure d’un matériau magnétique flexible peut modifier la façon dont les ondes de spin se propagent. Ces ondes correspondent à de petites perturbations de l’aimantation d’un matériau et peuvent être utilisées pour transporter et traiter de l’information, avec un intérêt potentiel pour de futurs dispositifs électroniques plus compacts et économes en énergie.
Lorsqu’un film magnétique souple est courbé, il n’est pas soumis partout aux mêmes contraintes mécaniques : certaines zones sont étirées tandis que d’autres sont comprimées. Cette répartition non uniforme des contraintes peut modifier localement les propriétés magnétiques du matériau et donc influencer la vitesse, la fréquence ou encore la direction de propagation des ondes de spin. Elle pourrait notamment favoriser des comportements dits non réciproques, pour lesquels une onde ne se propage pas de la même manière dans deux directions opposées.
Le projet associera fabrication de films magnétiques flexibles, mesures expérimentales et modélisation. Des techniques comme la résonance ferromagnétique et la spectroscopie Brillouin permettront d’étudier leur dynamique magnétique. L’objectif final est d’identifier les mécanismes reliant courbure, contraintes mécaniques et propagation des ondes de spin, afin d’ouvrir la voie à de nouveaux dispositifs magnétiques flexibles et reconfigurables.
Thesis title : Spin-Wave Dynamics in Curved Geometries under Stress Gradients
This thesis aims to understand how bending a flexible magnetic material can modify the way spin waves propagate. These waves correspond to small disturbances in the magnetization of a material and can be used to carry and process information, with potential applications in future electronic devices that are more compact and energy-efficient.
When a flexible magnetic film is bent, it does not experience the same mechanical stress everywhere: some regions are stretched while others are compressed. This non-uniform distribution of stress can locally modify the magnetic properties of the material and therefore affect the speed, frequency, or direction of spin-wave propagation. It may also promote so-called non-reciprocal behavior, in which a wave does not propagate in the same way in two opposite directions.
The project will combine the fabrication of flexible magnetic films, experimental measurements, and modeling. Techniques such as ferromagnetic resonance and Brillouin light scattering spectroscopy will be used to study their magnetic dynamics. The ultimate goal is to identify the mechanisms linking curvature, mechanical stress, and spin-wave propagation, with the aim of paving the way for new flexible and reconfigurable magnetic devices.
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