H. Himanshu 1,2 , E. Rebolini 1 , K. Beauvois 3 , S. Grenier 4 , B. Mercey 5 , B. Domenges 5 , B. Ouladdiaf 1 , M. B. Lepetit 1,4 , C. Simon2
1 Institut Laue-Langevin,
2 Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses (CNRS),
3 Commissariat à l’Énergie Atomique (CEA), IRIG, MEM, MDN,
4 Institut Néel (CNRS),
5 CRISMAT, ENSICAEN-CNRS
Lien vers la publication.: Nuclear and magnetic structure of an epitaxial La0.67Sr0.33MnO3 film using diffraction methods.
Le nouveau spectrometre D10+ qui a remplacé l’instrument D10 depuis 2023 permet un gain en efficacité qui peut atteindre un ordre de grandeur en fonction de la configuration utilisée. La figure de gauche le montre clairement dans le cas concret d’un film mince épitaxié sur du SrTiO3 (lui-même épitaxié sur du silicium) du composé La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO). Grâce à l’analyse en énergie des neutrons comptés, le bruit de fond inélastique est fortement réduit et permet de détecter les pics de diffraction sur ce film de 5 mm par 5 mm et d’une épaisseur de 40 nm. Afin de bien sélectionner les pics à mesurer et d’avoir un temps de comptage raisonnable de quelques minutes, nous avons utilisé un programme de simulation de la structure avec optimisation de géométrie avant d’effectuer la mesure. Il permet une bonne prédiction des intensités recherchées.
Nous avons ainsi montré que la structure magnétique de ce film est ferromagnétique comme dans le composé massif, mais le groupe de symétrie est différent (P1‘) avec une direction d’aimantation de quelques degrés hors du plan. Il n’existe pas de composante antiferromagnétique dans ce film. Avec D10+, ce type de mesures devient ainsi très accessible.
Figure : A Gauche : Comparaison entre un comptage sur D10 et sur D10+ sur le même échantillon sur la raie 002 du film de LSMO déposé sur un substrat de silicium (épaisseur du substrat 1mm, épaisseur du film 40 nm, taille du substrat : 5mm x 5mm). A Droite : la structure magnétique de LSMO déterminée dans cette étude. Les moments sont portés par les manganèses.
