Thème : Thème IIB. 2013-2023. Il s’agit d’entreprendre des études expérimentales pour mettre en évidence des anomalies au point de Belov TB dit de "basse température" dans les ferrites grenats purs REIGs et dans les substitués à l'ion non magnétique yttrium RxY3-xIGs; de tenter d’améliorer sa formulation théorique dont la mesure où elle a été émise d’une façon approchée par Belov et Nikitin en 1965; de vérifier que le passage au point TB serait équivalent à une transition de phase ‘incomplète’ du type ‘ordre-désordre’ au sens de Landau, et enfin, la possibilité de tenter de mettre en évidence des corrélations liées à la manifestation des effets magnétoélectriques et/ou magnétodiélectiques qui ont été observés récemment dans ces composés.
Présentation : C’est l’expansion continue de la recherche sur les propriétés physiques des cristaux ordonnés magnétiquement qui a conduit à la nécessité d’explorer un large spectre de phénomènes liés aux composés ferrimagnétiques et aux REIGs en particulier. Ainsi l’intérêt grandissant qui est apparu ces dix dernières années concerne plus généralement les matériaux dont les propriétés magnétiques et électriques sont couplées : le couplage existant entre ces deux propriétés étant le couplage magnétoélectrique. Un nouveau regain d’intérêt s’est rapidement manifesté par l’intensification des travaux de recherches sur les effets magnétoélectriques. Ces derniers entrent dans le cadre d’un grand nombre d’études menées actuellement sur des matériaux dits ‘multifonctionnels’ dans lesquels plusieurs propriétés peuvent être potentiellement exploitées. La recherche de l’effet magnétoélectrique et/ou magnétodiélectrique dans les REIGs ayant été entreprise brièvement dès les années 60, est repartie dès la publication de Hur et al., en 2005 sur TbIG mais également sur d’autres REIGs émanant de groupes de chercheurs de différents laboratoires: DyIG, Rogers et al., 2011, Song et al., 2011, Kang et al., 2012 ; HoIG, Selvi et al., 2017 ; ErIG, Maignan et al., 2013. D’autre part, c'est dans ces composés ferrimagnétiques que les courbes de l’aimantation spontanée MS(T) sont du type N selon la notation de Néel, 1948, et leurs évolutions avec la température ont été considérées par Belov en 1962 comme ‘anormales’ par rapport à celles des composés ferromagnétiques. Des calculs ont été effectués dans le cadre de l'approximation du champ moléculaire et de la thermodynamique statistique de Maxwell-Boltzmann par Belov et Nikitin en 1965. Ces auteurs ont introduits les notions de ‘sous réseau faible’ pour les terres rares et de ‘sous réseau fort’ pour les ions fers. Ce n’est que dans un article de revue accessible en anglais et publié bien plus tard en 1996, que Belov entrevoit la nécessité de republier les valeurs estimées de TB en les comparant à celles calculées pour certains REIGs (avec point de compensation magnétique Tcomp) et RE, une terre rare lourde autre que Gd, avec RE = Gd, Dy, Tb, Ho, Er, à l’exception d’Yb et pour quelques composés intermétalliques du type RE-Fe(Co), ou encore les ferrites spinelle diluées par des cations Li, Cr, V, et Al, et le composé Mn5Ge2 par exemple. Face à la nécessité grandissante de l’intérêt porté de nouveau aux matériaux ferrimagnétiques, la prédiction de Belov a été élargie à d’autres composés pour lesquels MS(T) serait du type M ou P (sans point Tcomp) avec des exemples expérimentaux précis comme les intermétalliques RE2Co17 ou encore par exemple les substitués RExY3-xIGs par l’ion non magnétique yttrium.
Thème : Thème IIA. 2013-2023. L'introduction d'une nouvelle thématique orientée vers l'étude au moyen de la simulation numérique de structures dont les matériaux magnéto-optiques sont à base de composants à cristaux photoniques et/ou magnéto-photoniques pouvant être constitués de fluides magnétiques et ce, en raison de leurs importances ces dernières années les systèmes de communication, et plus particulièrement dans le domaine des télécommunications où la détection à base de fibres constitue une des applications la plus importante de nos jours.
Présentation : Les cristaux photoniques sont des matériaux dont les propriétés optiques permettent de manipuler la lumière à l’échelle de la longueur d’onde. Ces cristaux ont des structures dont l’indice de réfraction varie périodiquement sur une, deux ou trois directions de l’espace. Lorsqu’on combine ces matériaux magnéto-optiques aux cristaux photoniques, apparaissent des nouveaux composants à base de cristaux dits 'magnéto-photoniques', pour exalter les effets non-réciproques de la propagation. On peut citer les cristaux magnéto-photoniques à base de BIG/GGG, Bi:YIG/SiO2, YIG/GGG, Ce:YIG,TbGaG, etc...Les projets de recherche associés à ce thème IIA seront menés par l'utilisation des méthodes de simulations numériques. Pour effectuer ces simulations, nous avons eu besoin de logiciels du type Rsoft CAD, par exemple BandSOLVE qui est basé sur la méthode des ondes planes (PWE), BeamPROP, sur la méthode de propagation des faisceaux (BPM), etc... 1) Dans les communications optiques modernes, il est important de disposer par exemple d'isolateurs optique, des dispositifs qui permettent de faire passer la lumière dans une seule direction: le composant clé dans un isolateur étant le rotateur de Faraday, qui repose sur l'effet de la Rotation Faraday qui est un effet non réciproque. Ainsi, si l'on change la direction du champ magnétique, par un demi-tour de l'aimant, le signe de rotation de Faraday change.Structure à cristal photonique planaire constituée d’une couche de matériau magnéto-optique à base de ferrite grenat et de bismuth (BIG) déposée sur une couche de grenat de gadolinium et de gallium (GGG), à géométrie triangulaire et carrée. Résultat: les structures étudiées montrent une augmentation importante de la Rotation Faraday, ce qui a permis d’améliorer les performances des isolateurs optiques à cristaux photoniques. 2) Dans ce second sujet de recherche, il s'agit d'optimiser une structure de guide d'onde à base de cristal magnéto-photonique bidimensionnel planaire pour réaliser un capteur de champ magnétique sensible en utilisant deux types de structures (BIG/GGG)(Bi:YIG/SiO2) dont les matériaux utilisés sont respectivement à base de ferrite grenat de bismuth pur (BIG) pris en sandwich avec un grenat de gadolinium et de gallium (GGG) comme substrat, et un substitué à l'yttrium (Bi:YIG) sur une couche d'un matériau diélectrique SiO2. Les résultats de la simulation ont mis en évidence une amélioration remarquable de la performance de détection due aux effets magnéto-optiques, ce qui rend le dispositif proposé apte à la détection de champ magnétique. 3)Dans ce troisième sujet de recherche, il s'agit de concevoir de nouvelles structures magnétiques à base de cristaux photoniques pour des systèmes optiques: 1ier exemple, un capteur de champ magnétique à cristal photonique bidimensionnel basé sur le couplage guide-cavité infiltré par la magnétite (Fe3O4). Les résultats de simulations ont permis d’améliorer les performances de cette structure. La combinaison de ces performances a fait de ce dispositif une plateforme prometteuse pour la conception et le développement des capteurs de champ magnétiques; 2ème exemple, un isolateur optique à base de YIG: pour cela trois concepts ont été proposés. Le premier concept repose sur l’étude d’un guide d'ondes indépendant de la polarisation basé sur un cristal magnéto-photonique planaire de YIG développé sur un substrat de Al2O3. Par la suite, l'intérêt s'est porté sur les fibres optiques, en commençant par une structure de fibre optique conventionnelle, et s’en est suivie une étude sur les fibres à cristaux magnéto-photoniques à base de YIG/GGG. Afin d'obtenir un effet non-réciproque, le couplage de modes TE-TM, ainsi que les propriétés magnéto-optique ont été étudiés en fonction de la gyrotropie. Les résultats obtenus ont montré une amélioration remarquable du comportement magnéto-optique, ce qui a permis d’améliorer les performances des isolateurs optiques pour l’application de la non réciprocité.
Thème : Thème I. 1987-2012. Il s'agissait d'introduire à l'Institut de Physique d'Annaba (le Département de Physique actuellement) une nouvelle filière de Magister orientée vers la physique de la 'Matière et du Rayonnement' dont les projets d'études devaient porter sur le Magnétisme et les Matériaux Magnétiques. Sur une période de 07 années, elle a été soutenue à la fois par une formation post-graduée adéquate et par la mise en place d'un laboratoire de recherche (Laboratoire de Magnétisme des Solides non agréé) qui a été à l'origine de la création de deux laboratoires agrées, le LM2S en 2000 et le LPS en 2009.
Présentation : Faire une présentation la plus précise de ce grand thème qui a fait depuis de nombreux petits, consiste à exposer ma trajectoire en ma qualité d'enseignant de rang magistral à 30 ans et en me donnant l’occasion de rappeler une certaine cohérence et une rectitude de mon parcours professionnel avec les aléas qui peuvent apparaître dans la durée. En effet, dès ma titularisation au grade de Maître de Conférences en 1987, j'ai pu accéder à certaines responsabilités administratives et scientifiques dans le cadre: 1 ) de mes activités pédagogiques: •Président du Comité Pédagogique de la 3ème et de la 4ème année du D.E.S. de Physique (1987/1988). •Président de la commission III "Post-Graduation et Recherche Scientifique", 2ème Conférence Nationale sur la Formation Supérieure, IP, UA mai 1987. •Directeur Adjoint de l’Institut chargé de la Post-Graduation (01 an et demi du 10/03/1990 au 20/09/1991). •Participation à l'acquisition de matériels pour Laboratoire de Travaux pratiques auprès de PHYWEE, Université de Göttingen (Germany) (12/1991). •Responsable pédagogique et scientifique d’une nouvelle filière de 1ère Post-Graduation, intitulé "Magister en Physique Option Matière et Rayonnement" (05 années 1988/1989, 1989/1990, 1992/1993, 1993/1994, 1994/1995). •Responsable de l’épreuve de physique du solide dans le cadre du concours de la P.G. (03 années 1988/1989, 1991/1992, 1992/1993). 2 ) de mes activités de Recherche à l'Institut de Physique et dans le cadre d'une collaboration internationale: •Mise en place d’une équipe de recherche en Magnétisme et Matériaux Magnétiques fonctionnant selon les règles d’un laboratoire non agréé depuis 1992 jusqu'en 2000. • Membre fondateur du Laboratoire de Magnétisme et de Spectroscopie des Solides (LM2S) en 2000. •Chef de l’équipe “Magnétisme and Matériaux Magnétiques (3M)” du LM2S jusqu'en 2002. •Membre du Laboratoire de Physique du Solide, LPS, depuis 2009. •Chef de projet de Recherche en tant que Maître de Recherches depuis 1992 puis Directeur de Recherches jusqu'à ce jour dans le cadre des projets de Recherches agréés à des périodes différentes : 1) " Matériaux - Magnétisme - Supraconductivité " code N° D2301/-/02/92 (de 1992 à 1994) ; 2) " Magnétisme des Matériaux à base de métaux de transitions et de terres rares " code N° D2301/-/10/95 (de 1995 à 1996), reconduit à partir du 01/01/1998 sous le code N° D2301/-/06/98 jusqu'en 2002; 3) "Magnétisme des Matériaux à structure Spécifiques: Ordonnés (à structures Cuprate et Grenat) et Désordonnés (Amorphe and Ferrofluide)" Code No. D*2301/-/05/2005 reconduit jusqu'en 2007; "Magnétisme et Structure de Matériaux Spécifiques", Code No. D01120060130 de 2008 à 2011. •Membre d’un projet de Recherche dans le cadre d’un projet de Recherche intitulé : " Magnétisme des Matériaux Durs et Doux " sous le code N° D2301/-/06/2002 reconduit jusqu'en 2005; "Magnétisme et Structure de Matériaux Spécifiques Amorphes et Cristallins" sous le code No. D01120120111 de 2012 à 2013. •Responsable Algérien d’un projet de coopération du type DRS/CNRS entre le Laboratoire de Magnétisme de l’Institut de Physique d’Annaba et le Laboratoire de Magnétisme Louis Néel du CNRS de Grenoble associé à l’Université Joseph Fourier de Grenoble représenté par G. FILLION, Responsable Français de cet accord, de 1991 à 1995 avec acquisition en décembre 1992 de 200 kg de matériels de documentation scientifiques. •Responsable Algérien d’un projet de coopération du type CMEP (95 MDU 343) entre le Laboratoire de Magnétisme de l’Institut de Physique d’Annaba et le Laboratoire de Magnétisme Louis Néel du CNRS de Grenoble associé à l’Université Joseph Fourier de Grenoble représenté par G. FILLION, Responsable Français de cet accord, depuis 1995 et ce jusqu'à fin 1999 en raison d’une prolongation d’une année accordée lors de la 18ème session du CMEP qui s’est tenue à Alger en 1998 ( Réf N° SD-PG/98 du 03/10/1998) reconduit jusqu'en 2001. •Réalisation de plusieurs expériences de diffraction neutronique sur les poudres de ferrites grenats de terres rares au réacteur ‘SILOE’ du Centre d’Étude Nucléaire de Grenoble (1997) et au réacteur de l’ILL (Institut Laue Langevin) de Grenoble, en utilisant les diffractomètres à haute résolution D1B et D2B (1997-1999). •Responsable d’un transfert d’un dispositif de mesures magnétiques de bruit Barkhausen:le fluxmètre à haute résolution. Le transfert technologique de cet appareillage qui a commencé dès 1992, a été financé en 1994 entièrement par le CNP dans le cadre de 03 projets de recherche CNEPRU successifs agrées sous ma responsabilité (décision d'inscription de l'opération d'acquisition d'équipement de recherche en date du 01 avril 1994 d'un montant de 2.000.000 DA totalement convertible et portant le N°ND 611.3.260.210.02). Il a été finalisé en 1997 grâce à l'aide inestimable de Mr M. Amir, Recteur en exercice à l'Université d'Annaba durant cette période et à la contribution des chercheurs du Laboratoire de Magnétisme Louis Néel de Grenoble dans le cadre d’accords de coopération successifs (DRS/CNRS 1991-1995; CMEP 1996-2001). Leur intervention se situe essentiellement au niveau de l’aide scientifique et technologique pour la mise au point d’un même appareillage, revue et amélioré. Les applications sont diverses (mesures de pertes magnétiques, perméabilité des matériaux et étude en champ faibles). 3 ) de mes activités Administratives dans des structures Scientifiques et de Recherches: •Participation au Conseil Scientifique de l’Institut de Physique en tant que Membre es-qualité (Directeur Adjoint Chargé de la Post-Graduation) pour la période du 10/03/1990 jusqu’au 20/09/1991 et membre de Rang Magistral élu durant l’année universitaire 1995/1996. •Vice Président du Conseil de la Recherche de l’Université de 1993 à 1996. •Représentant des Chercheurs de l’Institut de Physique au sein du Conseil de la Recherche de l’Université de 1993 à 1996. •Membre élu au Comité Scientifique du Département de Physique : 2000-2003 et 2003-2006. •Membre élu au Conseil Scientifique de la Faculté des Sciences : 2000-2003 et 2003-2006. •Membre élu au Conseil Scientifique d’Université : 2000-2003 et 2003-2006. •Participation en tant que co-chairman des journées d’Etude sur la Recherche JER’94 organisées par le V.R.P.G, à Annaba les 13 et 14 juin 1994. •Participation (60 et plus) dans des jurys de thèses de Magister, et de Doctorat d’Etat en tant que président ou examinateur à l’Université d’Annaba, de Constantine, et à l’USTHB de Bab-Ezzouar.