Brevet FR2740278A1 — publié le 19970425

MODULATEUR D'ONDE ELECTROMAGNETIQUE L'invention conceme un modulateur d'onde électromagnétique et plus particulièrement un modulateur de faisceaux optiques ou hyperfréquences utilisant des propriétés magnétoréfractives de matériaux métalliques magnétiques hétérogènes. II est bien connu que de manière générale tous les matériaux magnétiquement ordonnées, et plus particulièrement ceux ayant une aimantation macroscopique spontanée (ferro ou ferrimagnétiques) présentent des effets magnétooptiques. On distingue généralement les effets du 1er ordre (linéaires par rapport à l'aimantation M) : effet Faraday en transmission, Kerr en réflexion (voir document Marvin J. Freiser, IEEE Trans. Mag. MAT4, 152 (1968)); et du 2ème ordre (quadratique par rapport à l'aimantation M): L'effet Cotton-Mouton. Les premiers peuvent se décrire pour un faisceau se propageant le long de l'aimantation comme une biréfringence et un dichroïsme linéaire pour un faisceau se propageant perpendiculairement à l'aimantation.L'origine microscopique première de ces effets est la levée de dégénérescence en spin des niveaux électroniques, du fait de l'existence d'une aimantation spontanée (voir document P.N. Argyres, Phys. Rev. 97, 334 (1968)). On voit donc qu'ils constituent une caractéristique intrinsèque d'un matériau donné : élément pur, alliage ou composé. Par conséquent, il n'apparaît généralement pas d'effet nouveau quand on dispose de tels matériaux en étroite proximité, éventuellement en alternance avec d'autres matériaux non magnétiques, dans des structures artificielles telles que des multicouches métalliques ou métal/diélectrique. Le comportement de tels empilements est alors bien décrit par un calcul de propagation d'onde optique dans un milieu multicouche, chacune des couches étant caractérisée par son épaisseur et par le tenseur diélectrique (tel que mesuré sur un échantillon macroscopique homogène) du matériau qui la constitue (voir document J. Zack et al, J. Magn. Magn. Mat. 89, 107 (1990)).Toutefois, si les dimensions typiques des entités ferromagnétiques deviennent comparables aux distances interatomiques, les effets de proximité sur la structure électronique peuvent devenir significatifs et affecter la valeur des constantes magnétooptiques (voir document W.R. Bennet, W. Schwarzacher, and W.F. Egelhoff, Phys. Rev. Lett. 65, 3169 (1990); et document Y. Suzuki and T. Katayama, Mater, Res. Soc. Symp. Proc. 313,153 (1993)). C'est pourquoi, I'invention concerne un dispositif comportant un matériau de caractéristiques qui diffèrent par rapport à ceux qui viennent d'être décrits de façon à présenter un effet physique différent sur une onde électromagnétique qui est incidente sur ce matériau. L'invention conceme donc un modulateur d'onde électromagnétique comprenant: - un élément en matériau comportant des entités ferromagnétiques ou ferrimagnétiques conductrices séparées par un matériau conducteur non ferromagnétique ni ferrimagnétique, la distance entre deux entités voisines étant l'ordre de grandeur ou inférieur au libre parcours moyen électronique; - ainsi que des moyens pour induire un champ magnétique dans ledit élément. Les différents objets et caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement dans la description qui va suivre et dans les figures annexées qui représentent: - les figures 1a, lb, des structures de matériaux conducteurs hétérogènes utilisés dans le cadre de l'invention; - les figures 2a, 2b, des structures hétérogènes à grains, à aimantations spontanées parallèles et antiparallèles; - la figure 3, un exemple de modulateur selon l'invention fonctionnant en réflexion; - la figure 4, une variante du modulateur selon l'invention fonctionnant en transmission; - la figure 5, un modulateur selon l'invention comportant des couches d'adaptation optiques; - les figures 6a, 6b, un exemple de transducteur magnétoréfractif comportant différents types de matériaux ferromagnétiques ou ferrimagnétiques;; - les figures 7a à 7c, différents types d'orientations des aimantations spontanées des couches de matériaux magnétiques; - les figures 8a à 8c, différents types d'orientations des aimantations spontanées de matériaux granulaires; - les figures 9a à 9b, un exemple d'utilisation des éléments magnétorêfractifs comme pôle de lecture de tête magnétique. L'invention est basée sur l'utilisation de matériaux métalliques magnétiques hétérogènes. C'est-à-dire des solides conducteurs dans lesquels existent des entités magnétiquement ordonnées distinctes, pouvant exhiber des désorientations relatives de leurs aimantations spontanées, et entre lesquelles une conduction du courant est possible (soit par contact direct au travers des interfaces, ou par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs milieux conducteurs les reliant). Deux cas particuliers importants qui rentrent dans cette catégorie générale sont ceux des multicouches et des matériaux granulaires tels que représentés en figures la et I b. La figure la représente un matériau multicouches constitué d'une altemance de couches L1 en matériau conducteur ferromagnétique ou ferrimagnétique et de couches L2 en matériau conducteur non magnétique ou éventuellement non ferromagnétique. Les couches L1 peuvent être à aimantation parallèle ou à aimantation antiparallèle. La distance entre deux couches LI en matériau conducteur ferromagnétique ou ferrimagnétique est de l'ordre de grandeur ou inférieur au libre parcours moyen électronique dans le matériau de la couche L2 comprise entre les deux couches L1. Typiquement, cette distance est comprise entre 1 et 100 nm. La figure lb représente un matériau granulaire comportant des grains tels que G3 en matériau conducteur ferromagnétique ou ferrimagnétique noyés dans un matériau conducteur M4 non magnétique (ou éventuellement non ferromagnétique). De préférence, la distance moyenne entre deux grains tels que G3 voisins est de l'ordre de grandeur ou inférieur au libre parcours moyen électronique dans le matériau conducteur M4. On montrera dans ce qui suit que si l'échelle des inhomogénéités n'est pas grande devant le libre parcours moyen électronique, alors on observe une variation indépendante de l'état de polarisation de l'onde lumineuse, de la constante diélectrique du matériau (ce qui est sans relation avec les effets magnétooptiques connus, qui comme on l'a rappelé plus haut se traduisent par l'existence d'une biréfringence ou d'un dichroïsme) par rapport à sa structure d'aimantation. On entend par structure d'aimantation l'orientation relative des aimantations spontanées des entités magnétiques (couches minces ou grains) le constituant en tout ou partie. Sachant qu'en général on pourra modifier cette orientation des aimantations en appliquant un champ magnétique.Cette variation d'indice est donc constitutive d'un effet magnétooptique nouveau que l'on propose de dénommer : effet magnétoréfractif. II est bien connu que dans un métal la réponse des électrons de conduction à un champ électromagnétique est non locale, en ce sens que l'accélération induite au point xo par un champ électrique harmonique E(xO)exp(ixt) est relaxée sur une distance finie, égale au libre parcours moyen électronique A. La loi d'Ohm se généralise alors de manière formelle en introduisant une conductivité à deux points a2 (x, xO; o) reliant courant et champ (voir document G.E.H. Reuter and E.H. Sondheimer, Proc. R. Soc. London Sect. A 195, 336 (1948)): J(x) = Jo2(xXxO;X) E(Xo)dxo (1) où o2(x,xO; oye), prise comme une fonction de x pour un xo donné, n'est non négligeable que dans un volume de rayon comparable à A et centré sur xo. Si le champ électrique est lentement variable à l'échelle de A, il est clair d'après (1) que l'on peut à nouveau définir une conductivité locale axe o) qui vaut: o(x;o)=la2(xxo;O) dxo (2) On dira alors, pour le cas ici considéré d'une onde optique se propageant dans un milieu métallique, que l'on se trouve dans une situation d'effet de peau "normal". Pour un rayonnement visible ou infrarouge on ne s'écarte de ce comportement limite que pour des métaux très purs et à basse température. Le caractère non local sous-jacent a toutefois des conséquences importantes si le matériau est hétérogène à une échelle Lh comparable à A. Dans ce cas a(x; ) sera en général très différente de la conductivité o(o) d'un échantillon macroscopique homogène qui aurait les propriétés observées localement au point x.Dans la limite extrême Lh '' A, et à titre d'exemple pour un matériau à deux constituants A et B se distinguant par des temps de relaxation TA et TB différents, tout va se passer comme si le matériau était homogène avec une conductivité effective seff(O) s'écrivant (on applique la règle de Matthiessen, à savoir que les probabilités de collisions supposées non corrélées s'ajoutent): où n est la densité volumique d'électrons, e la charge d'un électron, m* leur masse effective, et p la fraction volumique p =VA/(VA+Vg) (on a négligé ici tout "offset" de bas de bande entre A et B, ainsi que d'éventuelles diffusions des électrons aux interfaces) VA et Vg étant les volumes respectifs occupés par les éléments A et B.Le caractère non local de la conductivité introduit donc un effet d'homogénéisation à l'échelle du libre parcours moyen aboutissant à un comportement de milieu effectif. La constante diélectrique associée Serf, égale au carré de l'indice de réfraction Neff, vaut alors: où op=(ne2/Eom')llZ est la pulsation "plasma" (supposée identique pour A et B dans le cadre de ce cas), et avec E enff(co) qui traduit les contributions provenant des transitions interbandes et celles dues à la polarisation des électrons de coeur. II est important de noter que ce dernier terme est habituellement dominé par la réponse des électrons libres dans le visible et que cela devient d'autant plus vrai que la longueur d'onde augmente. Si l'on souhaite étendre les résultats ciaessus au cas qui nous intéresse, à savoir celui d'un matériau métallique magnétique hétérogène, il convient de rappeler quelques données fondamentales concernant le transport dans les métaux et alliages métalliques magnétiques.Dans un matériau métallique présentant une aimantation spontanée M, la conduction n'est en général pas équivalente suivant que l'on considère les électrons de spin parallèle ou antiparallèle à M (que l'on notera t ou J,). En effet, la levée de dégénérescence en spin des états électroniques associée à l'ordre magnétique conduit à des relations de dispersion etlou à des temps de relaxation distincts entre ces deux catégories de porteurs. II convient donc de décrire la réponse d'un tel matériau à champ électromagnétique extérieur dans le cadre d'un modèle à deux courants en parallèle: Jt et J. On a donc:: En tout rigueur, il existe en général un terme de couplage entre ces deux courants (due aux collisions avec changement de direction du spin). En première approximation, il ne fait que réduire le contraste de conductivité entre les deux courants, et on supposera donc son effet inclus par une renormalisation du coefficient ad hoc. Si de plus le matériau est hétérogène, il faut introduire un axe de quantification global suivant lequel on distinguera des états de spin + ou - et donc des courants J+ et J, en sus d'un axe local colinéaire à l'aimantation. Ce dernier étant à priori différent dans chacune des entités magnétiques du matériau.Si on considère que les aimantations spontanées des entités magnétiques ne peuvent être que parallèles (voir figure 2a) ou antiparallèles (voir figure 2b) à une direction donnée (évidemment prise comme direction de quantification globale), et si toutes les entités magnétiques sont identiques et que les spins majoritaires et minoritaires (respectivement antiparallèles et parallèles à l'aimantation) ne se distinguent que par leurs temps de relation T et Tt, on a pour une entité donnée: si 1' aimantation est " positive", et dans le cas contraire Si l'on suppose de plus que la résistivité du matériau est dominée par les collisions au sein des entités magnétiques, une nouvelle application de la règle de Matthiessen nous donne alors:: avec Ms l'aimantation à saturation du matériau, et M l'aimantation moyenne calculée sur une sphère (ou une "tranche" dans le cas d'une multicouche) de rayon A, qui s'identifie à l'aimantation macroscopique du matériau puisque l'on a fait l'hypothèse qu'un tel volume englobe un très grand nombre d'entités magnétiques. Considérant alors les équations (3) à (6), on obtient: avec le temps de relaxation "moyen", et ss = (Tt - Ti)/(t ) le paramètre d'asymétrie en spin (- I On voit donc bien apparaître une variation, indépendante de l'état de polarisation de l'onde lumineuse, de la constante diélectrique du matériau vis-à-vis du degré de corréiation existant à l'échelle du libre parcours moyen entre les aimantations des entités ("grains" ou couches minces) le constituant. II s'agit d'un effet magnétooptique nouveau l'effet magnétoréfractif. Cet effet permet de réaliser des fonctions de modulation d'intensité de faisceaux optiques ou hyperfréquences, commandées par un champ magnétique extérieur. Ceci permet de concevoir des modulateurs large bande (depuis les ultra violet jusqu'aux hyperfréquences) présentant simultanément un faible encombrement, une faible consommation, une grande durée de vie, et des fréquences de modulation élevées. L'ensemble de ces avantages n'est généralement pas réunis dans les modulateurs existants: acousto-optique, électro-optique, magnéto-optique. La figure 3 représente un exemple de réalisation d'un modulateur selon l'invention. Ce modulateur est représenté pour fonctionner en réflexions c'est-à-dire qu'un faisceau incident I se réfléchit en totalité ou partiellement sur l'élément magnétoréfractif 2 selon la direction du faisceau Fr. Celui-ci est plongé dans un champ magnétique 3, produit dans l'exemple non limitatif considéré ici par un jeu de bobines 6 ou par tout autre moyen connu de l'homme de l'art, dont l'amplitude ou l'orientation peuvent être modifiées par une commande extérieure. Ces modifications ont pour conséquence une variation de l'intensité du faisceau réfléchi 4, en raison de la variation d'indice du milieu de l'élément 2 constitutive de l'effet magnétorésistif. La lumière non réfléchie est absorbée par l'élément 2 etlou transmise selon la direction du faisceau Ft. La figure 4 représente un modulateur fonctionnant en transmission. Ce modulateur est identique au précédent excepté qu'ici le faisceau modulé est celui transmis à travers l'élément magnétoréfractif, qui dans ce cas est préférentiellement une couche "mince" telle que son épaisseur permette une transmission significative de la puissance incidente. Le champ magnétique 3 induit dans les éléments 2 des modulateurs des figures 3 et 4 est dirigé selon une direction contenue dans le plan des éléments 2. Il s'agit d'une réalisation préférentielle et plus efficace mais dans d'autres réalisations ce champ pourrait être dirigé selon une direction non parallèle au plan des éléments 2. En application de ce qui précède, selon l'invention, I'élément magnétoréfractif 2 est réalisé dans un matériau métallique magnétique hétérogène, constitué d'entités métalliques ferro ou ferrimagnétiques (couches minces ou grains) pouvant être elles-mêmes hétérogènes mais possédant une aimantation moyenne d'orientation définie. Ces entités sont reliées électriquement entre elles par des couches minces ou une matrice métallique non ferromagnétique assurant une probabilité non nulle qu'un électron puisse connaître une trajectoire balistique (sans collisions) en passant entre au moins certains des couples d'entités adjacentes.Ce matériau présente en présence d'un champ magnétique extérieur une variation de la constante diélectrique (dans une certaine gamme de longueur d'onde prise dans le domaine ultraviolet, visible, infrarouge ou hyperfréquence) résultant d'une réorientation, brutale ou progressive, partielle ou totale, pour une certaine valeur critique de ce champ, le long de celui, des aimantations attachées aux entités magnétiques les constituant : c'est-à-dire un effet magnétoréfractif tel qu'il a été décrit ci-dessus. Les entités métalliques magnétiques peuvent être des couches minces, déposées (par des techniques telles que la pulvérisation cathodique, I'épitaxie par jet moléculaire, I'électro-plating ...) en altemance avec des couches minces métalliques non ferromagnétiques tels que dans le dispositif de la figure la. Les couches métalliques magnétiques obtenues peuvent être d'un même matériau ou de matériaux différents, typiquement des métaux de transitions magnétiques (Fe, Ni, Co) ou des alliages magnétiques dont au moins un des constituants est un métal de transition. Les couches métalliques non magnétiques sont d'un même matériau ou de matériaux différents, par exemple des métaux nobles (Cu, Au, Ag) ou des métaux de transitions non ferromagnétiques (Cr, Mn, Al ...) et leurs alliages. Comme cela est représenté en figure 6a, les différentes couches métalliques magnétiques (respectivement non magnétiques) se succèdent de manière aléatoire. Elles peuvent également se succéder de manière périodique (figure 6b). Les différentes couches magnétiques présentent chacune une aimantation en champ nul dont la direction peut être aléatoire (par exemple en raison d'une anisotropie aléatoire) (voir figure 7a). On peut également prévoir que les aimantations d'une partie des couches magnétiques adoptent en champ nul une disposition aléatoire et que les aimantations de l'autre partie soient figées dans une direction bien définie et tel qu'en moyenne il existe sur quelques libres parcours moyens électroniques autant de couches d'une catégorie que de l'autre (figure 7b). Selon une autre variante, les aimantations des couches métalliques magnétiques adoptent en champ nul une disposition relative bien définie (altemativement parallèle et antiparallèle à une direction donnée, formant une hélice de pas donné commensurable ou non ...) en raison d'un phénomène de couplage d'échange eVou de couplage magnétostatique etlou en raison d'une différence de coercivité etlou en raison d'anisotropies magnétocristallines présentes etlou en raison d'une anisotropie d'échange induite par des couches adjacentes antiferromagnétiques (figure 7c). Comme on l'a décrit précédemment en se reportant aux figures 1 b, 2a et 2b, I'élément magnétoréfractif 2 peut être réalisé sous la forme d'un matériau dont les entités magnétiques sont des particules ou des grains noyés dans une matrice non magnétique. Ces matériaux connus sous le nom de matériaux granulaires peuvent être réalisés par des techniques de projection de jet de métal fondu (Cu et Co par exemple) sur une roue de cuivre toumante de façon à obtenir un refroidissement rapide du métal projeté. On obtient ainsi une bande de cuivre contenant des grains de cobalt. Cette technique est appelée SPLASH-ROLLING dans la terminologie anglo-saxonne. D'autres techniques de coévaporation ou de copulvérisation peuvent être utilisées. Les particules magnétiques peuvent être toutes d'un même matériau ou de différents matériaux. Comme pour l'élément 2 réalisé en couches minces, les aimantations des particules métalliques magnétiques adoptent en champ nul une disposition aléatoire, soit dans l'espace (par exemple en raison d'une anisotropie aléatoire induite par des formes eUou des tailles eUou des structures magnétocristallines aléatoires), soit dans le temps (par exemple si les particules métalliques magnétiques sont superparamagnétiques) (cas de particules ferromagnétiques très petites dont l'aimantation fluctue dans le temps) (figure 8a). Les aimantations d'une partie des particules métalliques magnétiques peuvent adopter en champ nul une disposition aléatoire tandis que les aimantations de l'autre partie de particules sont figées dans une direction bien définie et ce en raison d'une différence de forme eUou de tailles etlou de structure magnétocristalline eUou de nature du matériau et tel qu'en moyenne il existe sur quelques libres parcours moyens électroniques autant de particules d'une catégorie que de l'autre (figure 8b). Egalement, les aimantations des particules métalliques magnétiques peuvent adopter en champ nul une disposition relative bien définie entre elles, en raison d'un phénomène de couplage d'échange etlou de couplage magnétostatique etlou en raison d'une différence de coercivité etlou en raison d'anisotropies magnétocristalline (figure 8c). Selon l'invention, I'application d'un champ magnétique à l'élément 2, réalisé sous forme de couches minces ou de matériau granulaire, induit progressivement ou brusquement, pour une certaine valeur critique de ce champ, une orientation moyenne des aimantations le long de la direction du champ appliqué. Ceci provoque une variation de l'indice de réfraction de l'élément 2. La figure 5 représente une variante de réalisation du modulateur selon l'invention. Ce modulateur comporte une ou des couches d'adaptation optique accolées à l'élément 2. Selon l'exemple de la figure 5, I'élément 2 est enserré entre une couche semi-réfléchissante 7 et une couche de réflexion 7'. L'épaisseur de la couche 7 est sensiblement égale à la moitié de la longueur de l'onde incidente li de façon que l'onde Irl réfléchie par la couche 7 et l'onde lr2 réfléchie par l'élément 2 interfèrent de manière soustractive. Les figures 9a et 9b représentent une variante de l'invention, où l'élément magnétoréfractif est utilisé comme pole de lecture dans une tête de lecture magnétique. Selon le dispositif de la figure 9a, la tête magnétique est constituée d'une couche magnétique P1 et d'une couche magnétoréfractive P2 selon l'invention, séparées par une couche non magnétique d'entrefer G. Une telle tête magnétique permet de lire un support magnétique MA qui se déplace à proximité de l'extrémité E de la tête. Le flux magnétique + lu sur le support circule dans les couches P1 et P2 de la tête magnétique selon les flèches indiquées sur la figure 9a. La valeur du flux magnétique peut être détectée par exemple à l'aide d'un faisceau optique de lecture F. Ce faisceau est réfléchi ou diffracté par la couche magnétoréfractive et des moyens non représentés permettent de mesurer l'intensité du faisceau F par exemple qui est réfléchi. Le faisceau F est transmis vers le pôle P2 par un bloc optique BO transparent. Ce bloc optique BO permet une transmission du faisceau F à proximité du support magnétique MA à la suite d'une réflexion sur une face M du bloc optique. La figure 9b représente une variante de réalisation d'une tête magnétique de lecture selon l'invention. Elle comporte deux couches magnétiques P3, P4 constituant les pôles magnétiques de la tête. Les pôles P3, P4 sont séparés par un entrefer G. Les pôles P3, P4 sont situés sur une couche de matériau non magnétique IS laquelle est située sur une couche de matériau magnétoréfractif MR selon l'invention. L'ensemble est porté par un substrat diélectrique. Un support d'enregistrement magnétique MA se déplaçant devant les pôles magnétiques P3, P4 donne lieu à une circulation d'un flux magnétique, par les pôles P3, P4 dans la couche magnétoréfractive MR. Un faisceau optique F dirigé vers cette couche fera donc l'objet d'une réflexion qui sera fonction du champ magnétique auquel est soumis la couche MR. Un tel système permet donc de lire des informations magnétiques à l'aide de moyens non représentés qui mesurent l'intensité du faisceau F' réfléchi. REVENDICATIONS 1. Modulateur d'onde électromagnétique comprenant: - un élément (2) en matériau comportant des entités ferromagnétiques ou ferrimagnétiques conductrices séparées par un matériau conducteur non magnétique ou non ferromagnétique, la distance entre deux entités voisines étant l'ordre de grandeur ou inférieur au libre parcours moyen électronique; - ainsi que des moyens (6) pour induire un champ magnétique dans ledit élément. 2. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément présente un effet magnétoréfractif. 3. Modulateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément (2) est réalisé en couche mince. 4. Modulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément magnétoréfractif (2) est réalisé dans un matériau métallique magnétique hétérogène, constitué d'entités métalliques ferro ou ferrimagnétiques (couches minces ou grains) pouvant être elles-memes hétérogènes mais possédant une aimantation moyenne d'orientation définie, reliées électriquement entre elles par des couches minces ou une matrice métallique non ferromagnétique assurant une probabilité non nulle qu'un électron puisse connaître une trajectoire balistique (sans collisions) en passant entre au moins certains des couples d'entités adjacentes, et présentant en présence d'un champ magnétique extérieur une variation de la constante diélectrique. 5. Modulateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les entités métalliques magnétiques sont des couches minces altemées avec des couches métalliques non magnétiques. 6. Modulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches métalliques magnétiques sont d'un même matériau ou de matériaux différents à base de métaux de transitions magnétiques tels que Fe, Ni, eVou Co. 7. Modulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches métalliques non magnétiques sont d'un même matériau ou de matériaux différents. 8. Modulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les différentes couches métalliques magnétiques se succèdent de manière périodique ou aléatoire. 9. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimantations des entités (2) adoptent en champ nul des dispositions aléatoires. 10. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimantations d'une partie des entités adoptent en champ nul des dispositions aléatoires et que les aimantations des autres parties sont figées dans une direction bien définie. 11. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les aimantations des entités adoptent en champ nul des dispositions bien définies, parallèles à une direction donnée par une partie des entités et antiparallèles pour les autres entités. 12. Modulateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que les couches minces métalliques magnétiques adoptent en champ nul des dispositifs bien définies, altemativement parallèles et antiparallèles à une direction déterminée ou formant une hélice de pas donné. 13. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'application d'un champ magnétique par les moyens (6) d'induction, induit progressivement ou brusquement, pour une valeur critique de ce champ, une orientation moyenne des aimantations selon la direction de ce champ et provoque une variation de l'indice de réfraction de l'élément (2). 14. Modulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les entités conductrices magnétiques sont des particules noyées dans une matrice conductrice non magnétique. 15. Modulateur selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte une ou plusieurs couches (7, 7') d'adaptation optique accolées à l'élément (2) afin d'optimiser le facteur de mérite de modulation. 16. Modulateur selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'élément (2) est enserré entre une couche de réflexion et une couche d'épaisseur sensiblement égale à la moitié de la longueur de l'onde électromagnétique à traiter. 17. Tête de lecture magnétique appliquant le modulateur selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte une couche en matériau magnétoréfractif (MR) recouverte d'une couche d'un matériau non magnétique (IS), laquelle porte, sur la face opposée à la face accolée la couche en matériau magnétoréfractif, deux couches en matériaux magnétiques (P1, P2) séparées par un entrefer (G) en matériaux non magnétiques, ainsi que des moyens pour transmettre un faisceau lumineux de lecture (F) sur la couche en matériau magnétoréfractif et des moyens pour détecter la lumière diffractée ou réfléchie par la couche en matériau magnétoréfractif. 18. Tête de lecture magnétique appliquant le modulateur selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un empilement d'une couche en matériau magnétoréfractif (P1), d'une couche en matériau non magnétique (G) et d'une couche en matériau magnétique (P2) ainsi que des moyens pour transmettre un faisceau lumineux de lecture (F) sur la couche en matériau magnétoréfractif (P1) et des moyens pour détecter la lumière diffractée (ou réfléchie) par la couche en matériau magnétoréfractif.