Les matériaux antiferromagnétiques sont des candidats très prometteurs pour le développement de nouveaux dispositifs de stockage de l'information avec une consommation énergétique ce qui explique l'essor récent de la spintronique antiferromagnétique. Cependant, l'étude de ces systèmes est entravée par la difficulté à observer leur état magnétique à l'aide de la plupart de techniques de microscopie disponibles. L'émergence récente de magnétométrie à base de centres NV du diamant apparaît comme la solution à ce problème. Cette technique sonde l'ordre magnétique par la mesure du champ de fuite présent à la surface des échantillons. Le champ est mesuré grâce au décalage Zeeman des niveaux de spin électronique d'un centre NV unique. Le centre NV est placé au bout d'un nanopilier dans une pointe en diamant intégrée dans un microscope à force atomique qui permet de scanner à proximité étroite de la surface. L'objectif de ce projet est d'utiliser cette technique pour explorer l'ordre magnétique à l'échelle nanométrique dans des matériaux antiferromagnétiques envisagés pour des applications. En particulier nous souhaitons étudier l'ordre antiferromagnétique présentant une modulation cycloïdale dans BiFeO₃. Les expériences se concentreront d'abord sur les effets de la contrainte épitaxiale. Dans un second temps, nous manipulerons la structure antiferromagnétique en appliquant la contrainte in-situ ou à l'aide de courants de spin. Le magnétomètre NV sera utilisé pour observer directement les modifications induites.

Ce projet est mené au Laboratoire Charles Coulomb qui est une unité mixte de recherche du CNRS et de l'Université de Montpellier, France. Il a débuté le 1^er septembre 2019.

Le project DIMAF est financé par le programme de recherche et d'innovation de l'Union Européenne Horizon 2020 par la bourse Marie Sklodowska-Curie No 846597.

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