Etudiant : EL GUEBBAH ISMAIL

Filière : Master Physique des Nouveaux Matériaux et Energies Renouvelables (PNOMER)

Encadrant : Pr. SAMIRA BOUHOU

Annèe : 2021

Résumé : Le travail présent dans ce mémoire porte essentiellement sur l’étude des propriétés magnétiques d’un film mince ferromagnétique avec l’interaction à quatre spins en utilisant la simulation de Monte Carlo. Dans la première partie, nous avons un rappel sur le magnétisme dont on précise les types de matériaux magnétiques, les définitions, les origines du magnétisme et des interactions magnétiques. Nous présentons également les définitions des transitions de phase dans les systèmes magnétiques. Dans le deuxième chapitre, nous commençons par une présentation des modèles de spins en particulier le modèle d’Ising, par la suite un aperçu historique sur la simulation Monte Carlo. Nous donnons par la suite une description de quelques algorithmes : l'algorithme de Métropolis, l'algorithme de heat-bath… Nous étudions l'effet de l'interaction d'échange à quatre spins J_4 et de l'interaction d'échange bilinéaire en surface J_s sur les diagrammes de phase d'un modèle d'Ising de spin 1/2 avec une interaction à quatre spins en plaquette. Nous avons montré que les lignes des diagrammes de phase augmentent pour présenter un maximum, puis diminuent lorsque nous augmentons l'interaction d'échange à quatre spins. On observe que le diagramme de phase est très riche ; il présente des transitions de phase SO et FO entre les phases paramagnétique et ferromagnétique liées par des points tricritiques.