EMCD: mesurer le magnétisme à l'échelle nanométrique

Peter Schattschneider, Cécile Hébert et leurs collègues de l'Université technique de Vienne ont mis au point une méthode innovante d'examen des propriétés magnétiques des matériaux, le dichroïsme magnétique chiral EMCD ((Electron) Energy-loss Magnetic Chiral Dichroism).

Les électrons émis par un microscope électronique à transmission puis diffusés par l'échantillon à étudier révèlent certaines propriétés magnétiques de cet échantillon, par dichroïsme magnétique. En effet, le matériau affecte différemment les électrons, à l'instar des matériaux absorbant plus ou moins la lumière selon qu'elle est polarisée circulairement à droite ou à gauche (dichroïsme circulaire). Mieux, un faisceau électronique quelconque (et non pas composé d'électrons polarisés en spin) convient.

Or, en exploitant cet effet, il est possible de caractériser un échantillon avec une résolution de l'ordre du nanomètre. Par conséquent, l'EMCD facilitera l'étude des matériaux magnétiques, dont ceux destinés aux mémoires d'ordinateurs stockant les données par modification du spin des électrons. L'étude des bactéries magnétosensibles y gagnera également.

La méthode, conçue et testée par le biais du projet européen NEST CHIRALTEM, remplacerait avantageusement le dichroïsme circulaire magnétique des rayons X (XMCD), qui utilise de coûteux et encombrants synchrotrons et fournit des images d'une résolution 10 fois moindre.