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Magnetic thin films and patterned nanostructures have been studied with respect to their magnetic properties using SQUID-magnetometry, magnetic force microscopy, electrical measurements, and micromagnetic calculations. Properties of vortex domain walls, trapped in Permalloy nanowires with artificial constrictions, were investigated experimentally and by numerical calculations. In particular, the geometrical extent and strength of the pinning potential were evaluated. In these wires, long-range vortex domain wall displacement induced by spin polarized alternating currents was obtained numerically at reduced threshold current densities as compared with the direct current case. Due to the asymmetry of the energy potential, the long-range displacement direction is determined by the vortex chirality. Strained FeCo/Pt superlattices with strong perpendicular anisotropy were investigated experimentally. The strain was controlled by varying the thickness of each alternating layer with monolayer precision and was found to have a dominating effect on the total anisotropy. Epitaxial films of the diluted magnetic semiconductor (Ga,Mn)As were studied with focus on how the ferromagnetic transition temperature could be controlled by post-growth annealing. The ferromagnetic transition temperature was enhanced by approximately 85% for a Mn-doping concentration of 6% under certain conditions. A method to manipulate micrometer sized magnetic particles on patterned arrays of elliptical Permalloy microstructures was studied. Controlled motion and separation of the magnetic particles were obtained using applied rotating magnetic fields. The domain structure of the elliptical elements was studied numerically.

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Ce travail de thèse a pour objectif l'étude de la dynamique de l'aimantation dans des nano-objets à anisotropie magnétique perpendiculaire, soit métalliques Pt/Co(5 Å)/Pt soit semiconducteurs ferromagnétiques dilués GaMnAs. Le renversement de l'aimantation, sous l'action d'un champ magnétique dans des nano-plots ou sous l'action d'un courant polarisé en spin sur une paroi de domaines dans une piste, a été étudié par magnéto-optique Kerr polaire. La nano-structuration a été réalisée par un procédé classique dans le cas du GaMnAs et par un procédé élégant dans le cas de la couche ultramince de cobalt : l'irradiation aux ions hélium qui permet d'obtenir des nano-plots dans un environnement planaire paramagnétique. Dans ces deux systèmes, différents de par l'origine du ferromagnétisme et de l'anisotropie, la réduction des dimensions latérales joue un rôle important en impliquant une transition d'un renversement à plusieurs mécanismes à un renversement à un seul mécanisme. Si le mode de renversement de Néel-Brown permet d'expliquer les résultats obtenus pour les nano-plots de GaMnAs de diamètre 33 nm, il ne peut pas rendre compte des résultats expérimentaux obtenus sur les nano-disques de Pt/Co/Pt de diamètre 130 nm. L'étude du comportement magnétique individuel de ces nano-disques conduit à la mise en évidence d'une nucléation d'une gouttelette en périphérie, confortée par un modèle micromagnétique. Contrairement au cas des métaux, le déplacement de paroi induit par un courant polarisé en spin se révèle aisé dans une piste de GaMnAs. Les mesures réalisées à température effective constante ont montré la nécessité de considérer un mécanisme non-adiabatique de transfert de spin.