Dissertations / Theses on the topic 'Propriétés et matériaux magnétiques'
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Folcke, Emeric. "Structure et magnétisme d'alliages nanostructurés FePt et FeAu." Rouen, 2013. http://www.theses.fr/2013ROUES054.
Abstract:
Ce travail de thèse s’intéresse à l’élaboration et la caractérisation d’alliages nanostructurés équiatomiques FePt et FeAu, dans le cadre de la recherche de nouveaux alliages fonctionnels pour l’enregistrement magnétique. L’alliage FePt a tout d’abord été étudié sous forme de couches minces d’épaisseur 100 nm. L’influence d’un recuit thermique et l’effet d’une irradiation aux ions lourds Pb (900 MeV) sur le degré d’ordre cristallographique et, par conséquent, sur les propriétés magnétiques de l’alliage, ont été étudiées. Des nanoparticules FePt d’environ 5 nm de diamètre ont été obtenues sous forme ordonnée et analysées par sonde atomique tomographique. Nous nous sommes également intéressés à l’étude structurale et magnétique de nanoparticules FeAu de taille inférieure à 10 nm, enrobées ou non dans une matrice métallique. La diversité structurale des nanoparticules a été mise en évidence par microscopie électronique à transmission. Cette diversité s’accompagne d’une diversité de comportements magnétiques, révélée en présence d’une matrice métallique. L’influence sur les propriétés magnétiques des nanoparticules d’une évolution structurale, obtenue après recuit thermique ou irradiation aux ions lourds Pb, a également été étudiée. Ces travaux ont mis en évidence l’importance du degré d’ordre structural des phases FePt et FeAu sur leurs propriétés magnétiques. Nous avons également montré l’influence de la matrice enrobant les nanoparticules sur leurs propriétés structurales et magnétiques. Nous avons ainsi pu montrer l’existence d’un couplage d’échange anisotrope entre nanoparticules dispersées dans une matrice métallique. L’existence de ce couplage a été corrélée avec la présence de différents comportements magnétiques liés à une dispersion de cristallinitéThis thesis focuses on synthesis and characterization of FePt and FeAu nanostructured equiatomic alloys, in the search for new functional alloys for magnetic recording. First, the FePt alloy has been investigated as thin layers (thickness 100 nm). The effects of thermal annealing and Pb heavy ion irradiation (900 MeV) on the degree of crystallographic order and, therefore, on the magnetic properties were studied. Second, ordered FePt nanoparticles of about 5 nm in diameter were obtained and analysed by atom probe tomography. We also investigated both structural and magnetic nanoparticles of FeAu nanoparticles, less than 10 nm in size, coated or not in a metal matrix. The structural diversity of the nanoparticles was demonstrated by transmission electron microscopy. This diversity is accompanied by a variety of magnetic behaviours, revealed by the presence of the metal matrix. The influence of a structural change, obtained after thermal annealing or Pb heavy ion irradiation was also studied. This work highlighted the importance of the degree of structural order of FePt and FeAu phases on their magnetic properties. We also showed the influence of the matrix coating the nanoparticles on their structural and magnetic properties. We showed the existence of an anisotropic exchange coupling between nanoparticles dispersed in a metal matrix. The existence of this coupling has been correlated with the presence of different magnetic behaviours in relation with the dispersion of crystallinity
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Vitucci, Francesco Maria. "Propriétés optiques et magnétiques de matériaux multiferroïques : gaFeO3 et LuFe2O4." Thesis, Tours, 2010. http://www.theses.fr/2010TOUR4017/document.
Abstract:
Nous présentons une contribution à l’étude des propriétés structurales, électroniques et magnétiques de composés multiferroïques – c’est à dire de matériaux dans lesquels coexistent ordre magnétique et ordre ferroélectrique ; les deux aspects étant couplés via des interactions et mécanismes microscopiques qui ne sont pas encore compris. C’est dans ce contexte que nous avons étudié les deux composés GaFeO₃ et LuFe₂O₄. L’étude a nécessité l’utilisation de plusieurs techniques expérimentales : les mesures magnétiques locales par résonance paramagnétique électronique (RPE) et macroscopiques par magnétométrie , et la spectroscopie infrarouge (IR). Du point de vue du magnétisme de GaFeO₃, les mesures locales et macroscopiques révèlent un comportement inusuel sur un large intervalle de température au-dessus de la température d’ordre, que nous attribuons à l’existence de corrélations magnétiques de courte portée dans la phase paramagnétique. D’autre part,l’analyse des spectres de phonon IR en fonction de la température montre que la mise en ordre des moments magnétiques n’affecte pas les propriétés structurales de GaFeO₃. Le cas de LuFe₂O₄ est très différent puisque les degrés de liberté magnétiques semblent couplés aux propriétés structurales au travers de l’ordre de charge des ions Fe³+/Fe²+ comme le suggèrent les mesures RPE et de spectroscopie IR dans le domaine sub-terahertzWe present a contribution to the study of structural, electronic and magnetic propertiesof multiferroic compounds. These materials – characterized by the coexistence and coupling of different types of long-range orders, such as magnetic and ferroelectic – have recently become a subject of great importance because of their academic interest and their significance for potential applications. In this context we have studied the two compounds GaFeO₃ and LuFe₂O₄. The study involved the use of several techniques : electronic spin resonance (ESR), magnetic measurements by magnetometry and infrared spectroscopy (IR).Local and macroscopic magnetic measurements reveal an anomalous paramagnetic phase in GaFeO3. This is attributed to the existence of short-range magnetic correlations in a wide temperature range above the ordering temperature. On the other hand, the analysis of IR phonon spectra recorded at different temperatures (10 ≤ T ≤ 1000 K) shows that the ordering of magnetic moments does not affect the structural properties of GaFeO₃ For LuFe₂O₄, conversely, the magnetic degrees of freedom are coupled to the structural properties via the charge ordering of Fe³+/Fe²+ ions, as suggested by ESR and IR spectroscopy
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Setifi, Fatima. "Synthèse, structures et propriétés physiques de matériaux moléculaires conducteurs et magnétiques." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10030.
Abstract:
Ce travail concerne la synthèse, les études structurales par diffraction des rayons X et l'étude des propriétés électriques et magnétiques de matériaux moléculaires à propriétés multiples, associant en particulier conductivité électrique et interactions magnétiques. Ces composés sont formés de donneurs organiques dérivés du tétrathiafulvalène (TTF) ou du tétrathiapentalène (TTP) et de complexes anioniques d'ions de transition. Afin d'établir des interactions entre les électrons mobiles de la partie organique conductrice et les spins localisés de la partie inorganique paramagnétique, trois types de stratégies sont étudiés (i) l'utilisation de donneurs fonctionnalisés, (ii) l'utilisation d'anion dont les ligands possèdent des systèmes pi et (iii) la synthèse de nouveaux complexes de coordination où les systèmes conducteurs et magnétiques sont liés par un pont conjugué.
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Dos, Santos Maria Elenice. "Mise en forme et propriétés magnétiques de manganites multiferroïques." Phd thesis, Université Rennes 1, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01059303.
Abstract:
Ce travail traite de l'étude des propriétés structurales et magnétiques de Co2MnO4, une spinelle à symétrie cubique inversée et de groupe spatial Fd3m. Co2MnO4 est un composé multiferroïque dont les propriétés électriques et magnétiques sont dues à la présence des éléments Co et Mn, à valence mixte, distribués sur les sites tétraédriques et octaédriques de la structure AB2O4. La présence des états d'oxydation du Co et du Mn, Co2+/Co3+ et Mn2+/Mn3+/Mn4+, est en étroite relation avec les conditions de synthèse et traitements thermiques. La substitution partielle des cations par un élément non-magnétique, le Bi, dans la série BixCo2-xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.3) permet également de modifier les propriétés physiques de la spinelle. Les composés ont été synthétisés par une variante de la méthode de précurseurs polymériques, MPPM, et calcinés à 1100 °C pendant 24 h. La diffraction des rayons-X (DRX), associée à l'affinement structural par la méthode Rietveld, ont montré pour ces matériaux cristallisés, une même structure cristallographique dont les paramètres de maille augmentent avec la quantité de Bi. Les observations par microscopie électronique à balayage (MEB) ont permis d'observer une variation de la forme et de la taille des grains, cette dernière variant entre 1 et 10 µm. L'insertion du bismuth atteint une limite de solubilité due à la différence notable entre les rayons ioniques du Co (0,65Å) et du Bi (1,17Å), conduisant alors à la formation d'une phase secondaire riche en Bi. Afin d'éviter la formation des phases secondaires, deux stratégies de synthèse ont été mises en place : l'une, substituer le Bi par du Co dans le système CoxBi2‑xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 1.7) et l'autre, utiliser une méthode originale de synthèse, la mécanoactivation MS, pour la série CoxBi2‑xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 1.7). Le comportement ferrimagnétique du composé initial non-substitué est maintenu après substitution partielle du Co par le Bi, avec une irréversibilité marquée entre les courbes ZFC et FC et une transition ferromagnétique très bien définie à TC. Plusieurs paramètres magnétiques tels que TC, Tmax, MFC (extrapolation de la courbe FC à T=0), température de Curie-Weiss ΘCW et moment effectif eff, sont modifiés d'une façon significative en fonction du contenu en Bi et confirment le phénomène de saturation dû à la non-solubilité du bismuth dans la structure cristalline cubique. A partir des données structurales et magnétiques, une équation d'équilibre de charges du type (Co2+)[Co2+x(Bi3+,CoIII)1-xMn3+1-xMn4+x]O4 est proposée, où l'ion Co2+, responsable des interactions antiferromagnétiques, se situe en position tétraédrique " (..) " et tous les autres cations, responsables des interactions ferromagnétiques, en positions octaédriques " [..] ". Les cations CoIII, de configuration bas-spin (S = 0) et non-magnétique, sont substitués par le Bi, également non-magnétique, ce qui résulte en un moment effectif μeff de 8.2µB, presque invariant avec la substitution du Co par le Bi.
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Ban, Voraksmy. "Matériaux magnétoréfrigérants à large zone de travail." Thesis, Nancy 1, 2011. http://www.theses.fr/2011NAN10005/document.
Abstract:
Le réchauffement climatique par son ampleur et sa complexité, pose plusieurs points d'interrogation sur l'avenir de notre planète. Un des moyens proposés pour ralentir ce processus est la réduction de la production des gaz à effet de serre. Les domaines de la réfrigération essaient de se renouveler pour répondre aux nouvelles normes écologiques et l'une des alternatives les plus prometteuses est la réfrigération magnétique reposant sur l'effet magnétocalorique. Ce mémoire porte sur la recherche de nouveaux matériaux magnétoréfrigérants à large zone de travail et s'inscrit directement dans cet enjeu environnemental et économique qui vise à remplacer les systèmes de réfrigération classiques dans un futur proche. Dans un premier temps, nos travaux de recherche se sont focalisés sur les alliages Gd-Tb : différentes nuances de ces alliages permettraient d'élargir le domaine de travail en température. Leurs propriétés magnétocaloriques ont été déterminées et une première étude sur leur comportement en corrosion a été débutée dans différents fluides caloporteurs. Enfin, l'optimisation de leur mise en forme a été réalisée pour leur emploi dans le prototype de la société Cooltech Applications. Dans un second temps, nous avons étudié des composés monophasés comme les composés dérivant de Mn3GaC ou de Mn3Sn2 qui présentent plusieurs transitions magnétiques successives leurs conférant ainsi une large zone de travail. De nombreuses substitutions ont été réalisées simultanément sur les sites Mn et Sn du composé Mn3Sn2 continuant les travaux menés au sein de l'équipe sur Mn3Sn2 et ses dérivées depuis 2006The global warming by its scale and its complexity puts several questions on the future of our planet. One of the ways proposed to slow down this process is the reduction of the production of greenhouse gases. The domains of the refrigeration try to be renewed to answer the new ecological standards and one of the most promising alternatives is the magnetic refrigeration based on the magnetocaloric effect. This report concerns the research of new magnetorefrigerants with large temperature span and joins directly in this environmental and economic stake which aims at replacing the classic systems of refrigeration in a near future. At first, this research works focused on Gd-Tb alloys: various nuances of these alloys would allow to widen the temperature range. Their magnetocaloric properties were determined and a first study on their behavior in corrosion was begun in various coolants. Finally, the optimization of their shaping was realized for their use in the prototype of Cooltech Applications company. Secondly, we studied single-phase compounds as derivatives of Mn3GaC or Mn3Sn2 which present several successive magnetic transitions and thus a large temperature span. A lot of substitutions were simultaneously realized on the Mn and Sn sites of the compound Mn3Sn2 continuing the works led within the team on Mn3Sn2 and its derivatives since 2006
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Bounour-Bouzamouche, Wafa. "Matériaux hybrides nanotubes de carbone/ferromagnétiques : élaboration et propriétés magnétiques statiques." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCD095/document.
Abstract:
Les matériaux hybrides nanotubes de carbone remplis par des matériaux ferromagnétiques (NTCFM) présentent un fort potentiel pour des applications en électronique de spin. Leurs propriétés magnétiques dépendent fortement de la qualité de leur synthèse : densité, orientation et efficacité de remplissage. Deux méthodes d’élaboration des (NTC-FM) ont été utilisées : i) synthèse ex-situ après ouverture mécanique des nanotubes élaborés par arc électrique et in-situ pendant la synthèse par arc électrique, ii) synthèse par dépôt vapeur chimique assisté par plasma (PECVD) en présence de catalyseurs Co et Co/Pd. Les deux approches de confinement des nanotubes de carbone avec des métaux ferromagnétiques ont été comparées. La première méthode de synthèse des nanotubes hybrides a montré que l’approche par arc électrique in-situ est plus efficace surtout par l’ajout d’un promoteur comme l’yttrium (Y) et le soufre (S). Les différentes proportions catalytiques au cours de la synthèse ont été variées et leur influence sur la production des nanotubes hybrides étudiée. La qualité et la quantité des nanotubes obtenus ainsi que les rendements disponibles au cours de la synthèse ont été améliorés. La réponse magnétique est également meilleure. La synthèse des nanotubes hybrides par PECVD a révélé que l’adjonction d’une couche de palladium comme catalyseur avec le cobalt conduit à une nette amélioration de la densité, du remplissage et de l’alignement des nanotubes. Les mesures magnétiques ont mis en évidence la contribution d’une anisotropie de forme que l’on peut associer à une meilleure orientation géométrique des nanotubes par rapport au substratHybrid materials as carbon nanotubes filled with ferromagnetic materials (FMCNT) have great potential for spintronic applications. Their magnetic properties strongly depend on their density,orientation and filling efficiency. Two preparation methods of (FMNTC) were used: i) ex-situ synthesis where mechanical opening of the nanotubes produced by electrical arc is first achieved and in-situ during the synthesis by electrical arc discharge, ii) synthesis by chemical vapor deposition enhanced by plasma (PECVD) in the presence of cobalt Co and Co / Pd catalysts. Our results showed that the arc in-situ approach is more effective especially with the addition of a filling promoter such as yttrium (Y) and sulfur (S). Different proportions of catalyst were varied and their influence on the yield of hybrid nanotubes studied. The quality and quantity of obtained nanotubes as well as their yields and magnetic properties were improved. The PECVD synthesis revealed that the addition of a thin layer of palladium (~6 nm) as a co catalyst with the cobalt leads to a significant improvement inthe density of the filler and the alignment of the nanotubes. Magnetic measurements thereby demonstrated the contribution of a shape anisotropy that can be associated with a better geometric orientation of the nanotubes to the substrate
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Mallet, Jérémy. "Electrodéposition et propriétés magnétiques de nanofils d'alliage CoxPt1-x." Reims, 2004. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000023.pdf.
Abstract:
Afin d'augmenter la densité de stockage d'information des media magnétiques de stockage, un nouveau procédé d'enregistrement perpendiculaire est à l'étude. Dans ce but, des matériaux possédant une forte anisotropie perpendiculaire sont requis. L'alliage CoxPt1-x, par sa forte anisotropie magnétocristalline associée à sa structure ordonnée (L10), est un excellent candidat. Les nanofils de CoxPt1-x étudiés ont été électrodéposés dans les nanopores de différentes membranes : polycarbonate et alumine (supportée par des monocristaux de Si dopé). Leurs propriétés structurales et magnétiques ont été investies dans leur état de dépôt ainsi qu'après recuit. La structure cristalline et la composition de l'alliage ont été caractérisées par diffraction de rayons X, TEM et EDX. Les propriétés magnétiques ont été mesurées par magnétométrie à échantillon vibrant et SQUID. Les nanofils élaborés cristallisent dans une structure métastable cfc et révèlent une nature ferromagnétique relativement dure. Leurs caractéristiques magnétiques, comme l'aimantation à saturation, le champ coercitif ou le procédé de retournement d'aimantation ont été étudiées. Les nanofils recuits présentent des structures cristallines différentes (L10 ou L12) suivant la composition de l'alliage ou le traitement thermique. L'influence de plusieurs facteurs sur leurs propriétés magnétiques, comme la nature du substrat, les conditions de recuit ainsi que la température de mesure, a été étudiée. Des résultats très prometteurs ont été obtenus avec un réseau de nanofils de 80 nm de diamètre enchevêtrés dans une membrane d'alumine, où un champ coercitif dépassant les 10 kOe a été mesuré à température ambianteThe constant drive in the fabrication of magnetic recording media to increase the aerial density has implied to use another storage process such as perpendicular recording. To this end, new materials with strong perpendicular anisotropy, high coercive field and nanoscaled grain size are required. CoxPt1-x alloy is an excellent candidate due to the large magnetocrystalline anisotropy associated with its ordered face centred tetragonal phase (L10). CoxPt1-x nanowires have been electrodeposited into the nanopores of two different substrates: polycarbonate membranes or alumina membranes supported on doped Si wafers. The properties of the nanowires have been studied in both their as-deposited and annealed states. The crystalline structure and alloying composition have been systematically analyzed by X-Ray diffraction, TEM and EDX. The magnetic properties have been measured by VSM and SQUID magnetometers. The as-deposited nanowires have a metastable fcc structure and exhibit a quite hard ferromagnetic behavior. Magnetic characteristics, such as saturated magnetization, coercive field or magnetic reversal process, have been determined. The annealed nanowires can show different crystalline structures (fcc, L10 or L12) depending on both the alloy composition and the heat treatment processing. Influence of several factors on the magnetic properties of the nanowires, such as substrate nature, annealing conditions and measurement temperature, has been investigated. Very promising results were obtained with nanowires of 80 nm in diameter embedded in the alumina membrane, which exhibit a coercive field higher than 10 kOe at room temperature
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Gout, Delphine. "Relations entre propriétés optiques et structures électroniques dans de nouveaux matériaux des familles Ln-M-S-X (Ln=La, Ce, M=P, Si, Ge, Sb et X=Cl, Br, I)." Nantes, 2000. http://www.theses.fr/2000NANT2121.
Abstract:
Ce mémoire porte sur l'étude de plusieurs familles ternaires et quaternaires contenant La et Ce et appartenant aux systèmes Ln-M-Q-X, Ln-P-Q et Ln-Sb-S-Br (Ln=La, Ce, M=Si, Ge, X=Cl, Br, I). Ces composés possèdent une chimie structurale riche et de nombreuses propriétés physiques intéressantes du fait du degré élevé de coordination des ions LnIII et de la présence d'orbitales 4f très localisées. Il est possible de modifier par effet inductif la covalence de la liaison Ce-S, et donc le gap 4f-5d, en substituant les différents éléments constituants ces matériauxThe aim of this work was the study of cerium and lanthanum compounds belonging to the Ln-M-Q-X, Ln-P-Q and Ln-Sb-S-Br (Ln=La, Ce, M=Si, Ge, X=Cl, Br, I) systems. These compounds present a rich structural chemistry and widely varying physical properties related to a high coordination number of the LnIII cations and the occurrence of very localized 4f orbitals
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Bloyet, Clarisse. "Métallophosphates bidimensionnels luminescents et magnétiques : relation structure-propriétés." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC241/document.
Abstract:
Ce travail de thèse concerne l’étude de nouveaux matériaux hybrides organiques-inorganiques lamellaires magnétiques et luminescents synthétisés par voie hydrothermale. Ces matériaux ont été obtenus à partir de sels de métaux de transition de configuration électronique 3d (Cu2+, Co2+, Mn2+, Zn2+) et de molécules organiques de basse symétrie constituées d’au moins un acide phosphonique greffé sur une plateforme rigide aromatique (phényle ou naphtalène). Le choix du cation métallique ainsi que l’ajout d’autres fonctions (halogène : F, Cl, Br, I, acide carboxylique ou méthyle) sur ces systèmes cycliques ont conduit à des matériaux hybrides bidimensionnels aux architectures et propriétés physiques (luminescence, magnétisme et/ou couplage magnétoélectrique) diverses. La compréhension du lien entre les propriétés structurales et physiques de ces métallophosphonates ouvre la voie vers la conception de nouveaux matériaux multifonctionnels originauxThis PhD work deals with the study of new lamellar magnetic and luminescent organic-inorganic hybrid materials synthesized by hydrothermal process. These materials were obtained from 3d transition metal salts (Cu2+, Co2+, Mn2+, Zn2+) and low symmetric organic molecules bearing at least one phosphonic acid function grafted onto a rigid aromatic platform (phenyl or naphthalene). The choice of the metal cation as well as additional functions (halogen: F, Cl, Br, I, carboxylic acid or methyl) on these cyclic systems led to two-dimensional hybrid materials with various architectures and physical properties (luminescence, magnetism and/or magnetoelectric coupling). Understanding the interconnections between the structural and physical properties of these metal phosphonates paves the way for the design of novel multifunctional materials
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Rache, Salles Benjamin. "Propriétés magnétiques, électriques et structurales et transport polarisé en spin dans des structures hybrides MnAs-GaAs." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066328.
Abstract:
Le couplage d'un métal ferromagnétique (MF) à un semiconducteur (SC) permettrait d'intégrer le nouveau degré de liberté que constitue le spin aux propriétés logiques et optiques des semiconducteurs. L'élaboration de jonctions tunnel magnétiques couplant ces deux types de matériaux présente des difficultés intrinsèques à leurs conditions de croissance. En effet, à la température de croissance optimale de la barrière semiconductrice (~580°C), une forte interdiffusion à l'interface MF/SC réduit les effets de magnétorésistance. De ce fait, la barrière doit être élaborée à basse température, résultant dans l'incorporation d'antisites d'As dans la barrière SC. Le couple MnAs/GaAs est un bon candidat pour la réalisation de jonctions MF/SC grâce à la faible réactivité et à la forte polarisation à l'interface. Nous avons étudié des JTM MnAs/SC III-V/clusters de MnAs dans une matrice de GaAs (GaAs:MnAs), lesquelles le protocole de croissance de l'électrode inférieure (recuit in situ d'une couche de GaMnAs à T>500°C) permet d'augmenter considérablement la qualité structurale et chimique de la barrière. Ce travail a été réalisé en trois parties. Tout d'abord, les conditions d'élaboration des couches de GaAs:MnAs/GaAs(001) et de MnAs/GaAs(001) ont été optimisées. Ensuite, nous avons mené des études originales de microscopie à gradient de force magnétique et de spectroscopie de photoémission réalisées sur des couches de MnAs, pour la première, et de GaMnAs, MnAs et GaAs:MnAs, pour la deuxième, ont permis de faire ressortir des informations importantes pour leur intégration dans l'électronique de spin. Enfin, une étude du transport tunnel polarisé en spin a été conduite les JTM.
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Pain, Damien Michel Marcel. "Relations entre les propriétés magnétiques statiques et les propriétés en hyperfréquence de couches minces ferromagnétiques." Versailles-St Quentin en Yvelines, 1999. http://www.theses.fr/1999VERS0014.
Abstract:
@Les matériaux ferromagnétiques ont beaucoup d'applications dans l'industrie, de l'électrotechnique à l'enregistrement magnétique. Le travail porte sur l'étude des propriétés statiques et dynamiques des couches minces ferromagnétiques, déposées sur substrat souple par procède pvd. Les modèles classiques du gyromagnétisme rendent bien compte du comportement en hyperfréquence de certains de ces matériaux. Nous nous intéressons plus particulièrement aux cas atypiques. Pour réaliser cette étude, nous avons étendu la gamme de fréquence d'un permeamètre jusqu'a 6 ghz. Nous pouvons ainsi réaliser des mesures de susceptibilité transverse. Les théories d'Hoffmann sont en plus étendues aux fréquences de résonance sous champ magnétique statique. Certains films présentent spontanément des domaines en bandes très étroites, inférieures au micromètre. Un modèle énergétique adapté rend à la fois compte des cycles d'hystérésis mesures et des propriétés hyperfréquences. La finesse des pics de résonance est mise en évidence. Pour les films à faible anisotropie, nous avons montré que les modèles classiques du gyromagnétisme sont applicables. L'influence des domaines est également analysée. Une étude qualitative aborde les effets des inhomogénéités du champ démagnétisant sur les spectres de perméabilité. L'étude des recuits thermo-magnétiques montre une propriété nouvelle. Les films présentent en épaisseur une division en deux zones d'anisotropie différente, en valeur et en direction. L'influence du champ de recuit sur la rotation de l'anisotropie ne se fait donc pas de manière uniforme. Une approche énergétique, prenant en compte le couplage des deux populations, modélise correctement les cycles d'hystérésis de ces échantillons recuits et les spectres de perméabilité, en particulier l'apparition de deux modes de résonance bien distincts sous champ statiqueLes materiaux ferromagnetiques ont beaucoup d'applications dans l'industrie, de l'electrotechnique a l'enregistrement magnetique. Le travail porte sur l'etude des proprietes statiques et dynamiques des couches minces ferromagnetiques, deposees sur substrat souple par procede pvd. Les modeles classiques du gyromagnetisme rendent bien compte du comportement en hyperfrequence de certains de ces materiaux. Nous nous interessons plus particulierement aux cas atypiques. Pour realiser cette etude, nous avons etendu la gamme de frequence d'un permeametre jusqu'a 6 ghz. Nous pouvons ainsi realiser des mesures de susceptibilite transverse. Les theories d'hoffmann sont en plus etendues aux frequences de resonance sous champ magnetique statique. Certains films presentent spontanement des domaines en bandes tres etroites, inferieures au micrometre. Un modele energetique adapte rend a la fois compte des cycles d'hysteresis mesures et des proprietes hyperfrequences. La finesse des pics de resonance est mise en evidence. Pour les films a faible anisotropie, nous avons montre que les modeles classiques du gyromagnetisme sont applicables. L'influence des domaines est egalement analysee. Une etude qualitative aborde les effets des inhomogeneites du champ demagnetisant sur les spectres de permeabilite. L'etude des recuits thermo-magnetiques montre une propriete nouvelle. Les films presentent en epaisseur une division en deux zones d'anisotropie differente, en valeur et en direction. L'influence du champ de recuit sur la rotation de l'anisotropie ne se fait donc pas de maniere uniforme. Une approche energetique, prenant en compte le couplage des deux populations, modelise correctement les cycles d'hysteresis de ces echantillons recuits et les spectres de permeabilite, en particulier l'apparition de deux modes de resonance bien distincts sous champ statique
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Karboul, Trojet Wiem. "Etude statique et dynamique de matériaux ferromagnétiques soumis in situ à des contraintes extérieures : Application aux massifs et aux films minces." Paris 13, 2012. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/intranet/edgalilee_th_2012_karboul.pdf.
Abstract:
Ce travail de thèse a pour objectif d’étudier le couplage magnétoélastique dans des matériaux ferromagnétiques. Pour ce faire, un éventail de techniques a été mis en place : La diffusion inélastique de la lumière par la spectroscopie Brillouin, une technique expérimentale bien implantée au laboratoire, a permis de suivre in situ l’évolution de la fréquence des ondes de spin dans des matériaux ferromagnétiques sous l’effet d’une contrainte uniaxiale appliquée ; de même que la microscopie à force magnétique afin de suivre in situ l’évolution de la configuration d’équilibre statique de l’aimantation. Cette approche expérimentale a permis de mettre en évidence le couplage magnétoélastique dans les systèmes étudiés et de déduire des valeurs expérimentales du coefficient de magnétostriction associé. La première partie du travail a porté sur l’étude de monocristaux de fer massif élaborés au laboratoire pour but de valider notre approche expérimentale. Le comportement magnétostrictif attendu (signe de la magnétostriction) a été observé pour différentes orientations cristallographiques. La deuxième partie s’est focalisée sur l’évolution, sous l’effet d’une contrainte externe, du comportement magnétique statique et dynamique de couches minces ferromagnétiques déposées sur substrat souple (Kapton). La contrainte extérieure appliquée nous a permis de contrôler l’anisotropie magnétoélastique générée et son incidence sur le comportement magnétique. Une autre approche expérimentale a consisté à déformer, par application d’une tension électrique en utilisant une cellule piézoélectrique, les films magnétiques déposés sur un substrat mince rigide. Cette approche ouvre sur de nouvelles perspectives au laboratoire pour l’étude du couplage magnétoélastique dans les films minces magnétiques.
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Feldner, Hélène. "Propriétés magnétiques de systèmes à deux dimensions : système frustré de spins sur réseau carré et propriétés magnétiques de systèmes finis de graphènes." Strasbourg, 2011. http://www.theses.fr/2011STRA6180.
Abstract:
L’objet de cette thèse est l’étude des propriétés magnétiques de deux systèmes bidimensionels. Le premier correspond à des composés de cuprate ou vanadate qui peuvent être modélisés par un système de spins sur réseau carré et un modèle d’Heisenberg à trois couplages, avec un premier couplage ferromagnétique et des couplages deuxièmes et troisièmes voisins antiferromagnétiques. Le système ainsi obtenu constitue un système frustré. Après obtention du diagramme de phase classique en fonction des couplages, nous avons étudié l’effet sur celui-ci des fluctuations quantiques par la méthode des bosons de Holstein-Primakov et celle des bosons de Schwinger. Le deuxième type de système auquel nous nous sommes intéressés sont les systèmes finis de graphène. Pour étudier ce matériau, nous avons utilisé une approximation champ moyen du modèle d’Hubbard. Dans un premier temps nous avons retrouvé des résultats déjà connus confirmant ainsi une implémentation correcte de notre modèle. Nous avons ensuite cherché à établir la précision de cette méthode en comparant les résultats obtenus par cette méthode avec ceux obtenus par diagonalisation exacte du modèle et ceux obtenus par simulation Monte Carlo. Et en dernier lieu nous avons mis en évidence une signature dynamique de l'aimantation des bords en zigzag des systèmes finis de graphèneThis thesis is about the magnetic properties of two different two dimensional systems. The first one corresponds to vanadates or cuprate crystals, which can be studied by a spin system on square lattice and a Heisenberg model with three couplings, a ferromagnetic first neighbor coupling and antiferromagnetic second and third neighbor couplings. This system is frustrated and lead to a non trivial classical phase diagram. We have studied the influence of quantum fluctuation using a Holstein-Primakov approach and the Schwinger bosons model. The second system studied corresponds to graphene of finite size. To study this system we use a mean field approximation of the Hubbard model. In a first step we recover within our method well known results and check that the model has been correctly implemented. In a second step, in order to assess the accuracy of this method, we perform complementary exact diagonalization calculations, and compare our results with quantum Monte Carlo simulations. And in the last part we will show evidence of a dynamical signature of the zigzag edge magnetization of finite sample of graphene
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Fellah, Farid. "Microstructure et propriétés magnétiques et mécaniques du cobalt nanostructuré consolidé à partir de nanoparticules synthétisées par chimie douce." Paris 13, 2009. http://www.theses.fr/2009PA132019.
Abstract:
De récentes études ont mis en évidence une évolution des propriétés chimiques et physiques avec la nanostructuration des matériaux. Ce travail de thèse aborde l'étude des propriétés physiques du cobalt nanostructuré au sens large. Pour cela, nous avons adopté une approche « bottom up » combinant la synthèse de nanoparticules au moyen du procédé polyol et deux techniques de compaction des poudres que sont la Compaction Isostatique à Chaud et le Frittage Flash. La synthèse nous a permis d'élaborer deux types de particules de 50 et 240 nm, de structure cubique face centrée (cfc). La consolidation de ces particules a aboutit à des matériaux biphasés : cfc et hexagonal compacte (hc). On observe la croissance de cette dernière avec la densité du matériau. Au niveau microstructural, la taille moyenne des grains varie entre 235 et 340 nm selon les cycles de compaction. On remarque que les grains sont d'autant plus marqués par la présence de lamelles, correspondant à une alternance des phases cfc et hc, que la densité est élevée. Cette sous-structuration ne semble pas contribuer à l'évolution des propriétés magnétiques au contraire des propriétés mécaniques. Les champs coercitifs mesurés, caractéristiques des matériaux magnétiques doux, montrent une évolution en fonction de la taille des grains et restent toutefois bien plus élevés que les matériaux amorphes. La résistance mécanique du cobalt nanostructuré, pouvant atteindre 1200 MPa, est en revanche bien plus élevée et montre une dépendance en fonction de la densité lamellaire. De plus la ductilité quasi-inexistante dans les matériaux nanocristallins, reste conséquente dans les matériaux élaborés au cours de ce travail de thèseNanostructured materials exhibit physical and mechanical properties significantly different from the corresponding bulk part. In this context, this work is a study of magnetic and mechanical properties of cobalt nanostructured materials. A bottom up approach, combining polyol process and either Hot Isostatic Pressing or Spark Plasma Sintering, was chosen to elaborate nanostructured materials. First, the synthesis of particles resulted in 50 and 240 mn cobalt nanoparticles with a faced centered cubic structure (fcc). Secondly, the consolidation gave mixture of fcc and hexagonal closed packed (hcp) materials with mean grains sized varying from 235 to 340 nm. Grains materials are observed to be subdivided by a lamellar structure corresponding to the fcc and hcp phases. The growth substructure seems to be dependant of the material density. Magnetic properties show an evolution with the grains size whereas mechanical properties show lamellar density dependence. In one hand we measured coercive fields characteristic of soft magnetic materials but still higher than amorphous materials. And in another hand, mechanical stresses reach 1200 MPa which are obviously better than amorphous materials. More over, the elongation to failure is still in a good range compared to nanocrystalline materials
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Abdel, Samad Bassel. "Elaboration, étude et caractérisation de couches minces dans les grenats de fer et d'yttrium : applications dans le domaine télécommunication." Saint-Etienne, 2009. http://www.theses.fr/2009STET4007.
Abstract:
Le travail de thèse a commencé par l'élaboration des couches minces de grenat de fer et d'yttrium (YIG) au laboratoire DIOM de Saint-Etienne, par pulvérisation cathodique radio fréquence. Une centaine d'échantillons a été réalisée en faisant varier les conditions de dépôt : débit d'argon, débit d'oxygène, chauffage du substrat et recuit sous air et sous vide. La caractérisation magnéto-optique et magnétique des échantillons a été réalisée par l'étude de l'effet Faraday, de l'effet Kerr, le VSM permettant de vérifier les propriétés magnétiques des couches minces. L'état de surface des échantillons a été analysé par microscopie électronique à balayage. La mesure de l'épaisseur des couches est réalisée par un profilomètre. La technique de caractérisation par rétrodiffusion d'ions α (RBS) réalisée par une équipe du CNRS au Liban, a permis de déterminer la stœchiométrie des différents échantillons. L'état cristallin des échantillons a été réalisé par l'analyse de diffractions des rayons X, ces travaux ont abouti à certaines améliorations. Le travail présente également le design du circulateur coplanaire, l'élaboration des couches magnétiques, de la réalisation de la structure en salle blanche (Laboratoire Hubert Curien) et en finalité sur la caractérisation des dispositifs. Les circulateurs que nous avons réalisés présentent un effet non-réciproque très intéressant, y compris pour des épaisseurs de ferrite très faibles (8µm)The thesis work began with the preparation of thin films of yttrium iron garnet (YIG) in DIOM Laboratory at Saint-Etienne, by radio frequency sputtering. Hundreds of samples was elaborated by varying the deposition conditions : argon flow, oxygen flow, heating the substrate during deposition and annealed in air and vacuum. The magneto-optical and magnetic characterization samples was performed by studying the Faraday effect, the Kerr effect, and the VSM to check the magnetic properties of the films. The surface samples were analyzed by scanning electron microscopy. Measuring the thickness of the films was achieved by a profilometer. The technique of characterization by Rutherford backscatter (RBS) performed at CNRS team in Lebanon, was determined the stoichiometry of samples. The crystalline state of samples was performed by X-ray diffraction ; this work has resulted in some improvments. This work also presente the design of a coplanar circulator, development of the magnetic films, the elaboration of its structure in a clean room (Hubert Curien Laboratory) and finally on the characterization of the devices. The circulator that we've made presente an interesting non-reciprocal effect, for small ferrite films thicknesses of (8µm)
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Claiser, Nicolas. "Densités électroniques et densités de spin de matériaux magnétiques moléculaires." Nancy 1, 2003. http://www.theses.fr/2003NAN10188.
Abstract:
Nous avons étudié la densité électronique de matériaux magnétiques moléculaires purement organiques et de complexes d'atomes lourds. Grâce à l'analyse topologique obtenue par diffraction de rayons X à haute résolution, nous avons caractérisé les interactions intra et intermoléculaires susceptibles de contrôler les propriétés macroscopiques. Pour des radicaux nitronyle-nitroxyde, nous avons détaillé les relations étroites reliant la densité électronique aux propriétés magnétiques. L'étude des complexes de semiquinone, basée sur la densité électronique et la densité de spin (obtenue par diffraction de neutrons polarisés) et appuyée par des calculs théoriques ab initio, a aboutit pour celui d'yttrium à la description précise des ligands semiquinone et hydrotrispyrazolylborate et à la caractérisation de transferts de charge et de spin (mécanismes d'échange). Un problème fondamental sur le calcul des facteurs de diffusion atomiques, mis en évidence sur le complexe de gadolinium, est discutéWe have studied the electron density of molecular magnetic materials, either purely organic (nitronyle-nitroxyde radicals) or heavy atom complexes (Y and Gd, semiquinone radical). Using the topological analysis obtained by high resolution X-rays diffraction, we characterised the intra and intermolecular interactions involved in the control of the macroscopic properties. For the nitronyle-nitroxyde radicals, we have demonstrated the close relationship between the electron density distributions and the magnetic properties. For the heavy atom complexes, the electron and spin densities (obtained by polarised neutron diffraction) completed by ab initio calculations allow a precise description of the semiquinone and hydrotrispyrazolylborate ligands and the determination of the charges and spin transfers, which are fundamental in the understanding of the exchange mechanisms. A fundamental problem on the calculation of the atomic form factors, pointed out on the gadolinium complex, is discussed
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Ramanatha, Dayalu Anand Theerthan. "Effet des contraintes électriques et magnétiques sur des cristaux simples ferroélectriques et céramiques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00914178.
Abstract:
La présence de charges libres a des conséquences considérables sur les propriétés diélectriques des matériaux. Pour mettre en évidence ces contributions, nous avons étudié l'influence de contraintes électriques et magnétiques sur des monocristaux de BaTiO3 dopé Fer et de KTiOPO4 (KTP). Dans BaTiO3, l'application d'un champ magnétique perturbe le mécanisme de pertes diélectriques résultant de mécanismes polaroniques. Dans le KTP c'est la localisation des ions K+ qui est perturbée par un champ électrique comme nous l'avons démontré en étudiant la séparation des raies de résonances piézoélectriques. Dans une deuxième partie, nous avons synthétisé et étudié la polarisation de phosphates de composition BaFeTi(PO4)3 and BiFe2(PO4)3. Cependant, l'ion Bi3+ n'est jamais positionné sur son site d'inversion, ce qui est prometteur. Enfin, nous avons étudié la spinelle Co3O4 par spectroscopie diélectrique et RPE et nous avons montré l'induction d'un état polaire sous l'effet d'un champ magnétique.
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Rafhii, Ahmad El. "Étude de l'évolution des propriétés diélectriques et magnétiques des matériaux sous champ microonde." Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1977INPT026H.
Abstract:
L'objectif de l'etude est le suivi de l'evolution d'un materiau chauffe par microondes. Ce suivi est effectue par la mesure des proprietes electriques et magnetiques du materiau. L'originalite de ce travail reside dans le fait, que le chauffage du produit et la mesure de ces proprietes electriques ou magnetiques sont realises simultanement, dans une meme cavite resonnante. L'evolution du materiau traite etant souvent tres rapide, le banc experimental a ete automatise. Ces mesures ont permis de suivre la transformation d'une resine au cours de sa polymerisation. Par contre pour des materiaux dont l'interactivite entre les champs thermiques locaux et les champs electromagnetiques est grande (dans certains ferrites par exemple), des heterogeneites et des instabilites rendent les mesures et surtout l'interpretation des resultats, difficiles. Pour ameliorer l'uniformite des temperatures et minimiser les points chauds, une excitation du champ electrique en polarisation circulaire a donne de tres bons resultats
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Santos, Maria Elenice dos. "Mise en forme et propriétés magnétiques de manganites multiferroïques." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S017/document.
Abstract:
Ce travail traite de l’étude des propriétés structurales et magnétiques de Co2MnO4, une spinelle à symétrie cubique inversée et de groupe spatial Fd3m. Co2MnO4 est un composé multiferroïque dont les propriétés électriques et magnétiques sont dues à la présence des éléments Co et Mn, à valence mixte, distribués sur les sites tétraédriques et octaédriques de la structure AB2O4. La présence des états d’oxydation du Co et du Mn, Co2+/Co3+ et Mn2+/Mn3+/Mn4+, est en étroite relation avec les conditions de synthèse et traitements thermiques. La substitution partielle des cations par un élément non-magnétique, le Bi, dans la série BixCo2-xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.3) permet également de modifier les propriétés physiques de la spinelle. Les composés ont été synthétisés par une variante de la méthode de précurseurs polymériques, MPPM, et calcinés à 1100 °C pendant 24 h. La diffraction des rayons-X (DRX), associée à l’affinement structural par la méthode Rietveld, ont montré pour ces matériaux cristallisés, une même structure cristallographique dont les paramètres de maille augmentent avec la quantité de Bi. Les observations par microscopie électronique à balayage (MEB) ont permis d’observer une variation de la forme et de la taille des grains, cette dernière variant entre 1 et 10 µm. L’insertion du bismuth atteint une limite de solubilité due à la différence notable entre les rayons ioniques du Co (0,65Å) et du Bi (1,17Å), conduisant alors à la formation d’une phase secondaire riche en Bi. Afin d’éviter la formation des phases secondaires, deux stratégies de synthèse ont été mises en place : l’une, substituer le Bi par du Co dans le système CoxBi2‑xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 1.7) et l’autre, utiliser une méthode originale de synthèse, la mécanoactivation MS, pour la série CoxBi2‑xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 1.7). Le comportement ferrimagnétique du composé initial non-substitué est maintenu après substitution partielle du Co par le Bi, avec une irréversibilité marquée entre les courbes ZFC et FC et une transition ferromagnétique très bien définie à TC. Plusieurs paramètres magnétiques tels que TC, Tmax, MFC (extrapolation de la courbe FC à T=0), température de Curie-Weiss ΘCW et moment effectif eff, sont modifiés d’une façon significative en fonction du contenu en Bi et confirment le phénomène de saturation dû à la non-solubilité du bismuth dans la structure cristalline cubique. A partir des données structurales et magnétiques, une équation d’équilibre de charges du type (Co2+)[Co2+x(Bi3+,CoIII)1-xMn3+1-xMn4+x]O4 est proposée, où l’ion Co2+, responsable des interactions antiferromagnétiques, se situe en position tétraédrique « (..) » et tous les autres cations, responsables des interactions ferromagnétiques, en positions octaédriques « [..] ». Les cations CoIII, de configuration bas-spin (S = 0) et non-magnétique, sont substitués par le Bi, également non-magnétique, ce qui résulte en un moment effectif μeff de 8.2µB, presque invariant avec la substitution du Co par le BiStructural and magnetic properties of Co2MnO4, an inverse spinel structure with spatial group Fd3m and cubic symmetry, were investigated by X-Ray Diffraction (DRX) and using a SQUID magnetometer. Co2MnO4 is a multiferroic compound presenting electrical and magnetic properties due to the presence of the Co and Mn elements, which are distributed on tetrahedral and octahedral sites of the AB2O4 structure. Valence fluctuations of Co and Mn (Co2+/Co3+ and Mn2+/Mn3+/Mn4+) can easily occur and depend on the synthesis procedures and thermal processes, which can change the oxidation states of the metallic cations. In this work, samples of BixCo2-xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.3) were synthesized, partially replacing Co by Bi, a non magnetic element. A soft chemical route, the modified polymeric precursors method (MPPM) was used. All samples were heat-treated in similar conditions, under a temperature of 1100 ºC (24h). DRX results, associated with Rietveld refinements, showed crystalline materials with similar crystallographic data. The cell parameter of the cubic structure increased with the Bi content. SEM images showed that Bi presence altered the grains sizes (~1 - 10 µm). A spurious phase, rich in Bi, was formed due to both the solubility limit of Bi and the ionic radii of Co (0,65Å) and Bi (1,17Å). In order to solve these questions, synthesis of a new solid solution, the CoxBi2-xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 1.7), by the MPPM route was attempted. In parallel, a novel elaboration method, the mechanochemical route (MS), was used to synthesize the BixCo2-xMnO4 (0.0 ≤ x ≤ 0.3) series. The magnetic results, MxT (Zero‑Field–Cooled / Field–Cooled) cycles, 1/χ-versus-T curves and MxH hysteresis loops, revealed important information about the magnetic nature and oxidation states of the Co and Mn cations. The ferrimagnetic behavior of Co2MnO4 was preserved, with the ZFC/FC curves exhibiting well-defined magnetic transitions and strong irreversibility below TC. Several magnetic parameters, such as TC, Tmax, MFC (extrapolation of the FC curve to T=0), the coercive field HC and MS (saturation magnetization to H= 50 kOe) changed significantly with the Bi content. According to the structural and magnetic results, a charge balance is proposed, (Co2+)[Co2+x(Bi3+,CoIII)1-xMn3+1-xMn4+x]O4, where Co2+ occupies the tetrahedral positions “( )” and is responsible of the antiferromagnetic interactions, all others cations occupying the octahedral sites “[ ]” and are responsible of ferromagnetism. The CoIII cations at the octahedral sites are on a low-spin non-magnetic configuration (S = 0) and they are partially substituted by Bi, also a non-magnetic ion, resulting on an effective moment μeff ~ 8,2 µB, with no change as a function of the Bi content
As propriedades estruturais e magnéticas do composto Co2MnO4, uma estrutura espinélio inversa de grupo espacial Fd3m e simetria cúbica, foram investigadas por difração de raios X e usando um magnetômetro SQUID. Co2MnO4 é um composto multiferróico, exibindo propriedades elétricas e magnéticas devido à presença dos elementos Co e Mn, distribuídos nos sítios tetraédricos e octaédricos da estrutura AB2O4. A flutuação das valências Co2+/Co3+ e Mn2+/Mn3+/Mn4+ podem ocorrer facilmente e estão sujeitas aos processos de síntese e efeitos térmicos, podendo ser associados a estes variações nos estados de oxidação de Co e Mn devido à substituições parciais destes elementos. Neste trabalho foram sintetizadas amostras BixCo2-xMnO4 (0,0 ≤ x ≤ 0,3), sendo o Bi um elemento não magnético. Para tal, uma rota de síntese química, o método MPPM, foi utilizada. Todas as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em condições idênticas, na temperatura de estabilização da fase BixCo2-xMnO4 igual a 1100ºC (24h). Os resultados de DRX e refinamentos de Rietveld mostraram que o método MPPM produziu amostras cristalinas com informações cristalográficas idênticas, exceto no caso do parâmetro de rede que aumentou em dependência ao percentual de Bi. As imagens morfológicas destes materiais mostraram que o Bi alterou a forma e o tamanho dos grãos variando entre (~0,5 – 1,7 µm). Devido ao limite de solubilidade do Bi dentro da rede espinélio e à diferença entre os raios iônicos do Co (0,65Å) e Bi (1,17Å), a formação de uma fase espúria rica em Bi ocorreu. No sentido de solucionar questões como esta, a síntese do sistema CoxBi2-xMnO4 (0,0 ≤ x ≤ 1,7) pela rota MPPM e de BixCo2-xMnO4 (0,0 ≤ x ≤ 0,3) por método de mecanosíntese foram realizadas. Os resultados magnéticos, curvas MxT (Zero Field – Cooled ZFC e Field – Cooled FC); 1/χ versus T e MxH, revelaram informações importantes sobre a disposição dos cátions presentes. O comportamento ferrimagnético de Co2MnO4 foi mantido, com as curvas ZFC e FC mostrando irreversibilidade e transições bem definidas abaixo de TC. No entanto, os valores de TC, Tmáx e MFC (extrapolação da curva FC para T = 0) obtidos por MxT, assim como ΘCW obtidos por 1/χ versus T, e HC e MS (magnetização de saturação para H= 50 kOe) obtidos por MxH sofreram mudanças significativas, as quais foram associadas ao Bi que alterou o ambiente magnético dos materiais. De acordo com os resultados estruturais e magnéticos, um balanço de cargas foi proposto para BixCo2-xMnO4: (Co2+)[Co2+x(Bi3+, CoIII)1-xMn3+1-xMn4+x]O4, sendo os cátions Co2+ nas posições ( ), responsáveis pelas interações AFM e todos os cátions posicionados em [ ] na relação acima, responsáveis pelo caráter FM destes materiais. Os valores de μef = ~ 8,2µB, para todas as amostras BixCo2-xMnO4 (0,0 ≤ x ≤ 0,3), não sofreram alterações. Os cátions CoIII, presentes nos sítios octaédricos, possuem uma configuração de baixo spin (S = 0), o que não implicou em qualquer mudança na soma total dos μef quando da substituição de Co por Bi, uma vez que ambos não são elementos co momentos magnéticos
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Berezovsky, Florence. "Matériaux moléculaires à base de donneurs organiques et d'anions inorganiques magnétiques : synthèses, structures et propriétés." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2001.
Abstract:
Ces travaux concernent la conception de matériaux moléculaires combinant un système inorganique magnétique et un système organique conducteur. La synthèse d'une série de nouveaux complexes dinucléaires de cations trivalents à pont oxalate, (c 2h 5) 4n 4mm(c 2o 4)(ncs) 8 (mm = crcr, fefe et crfe), a tout d'abord été développée. Ensuite, ces anions ont été combines par électrocristallisation au donneur organique bis (ethylenedithio)tetrathiofulvalene (bedt-ttf ou et). Une série d'hybrides moléculaires de formule (et) nmm(c 2o 4)(ncs) 8 avec mm = crcr (n = 5 et 8) et crfe (n = 5) a ainsi été obtenue. A titre de comparaison, l'étude de la combinaison du donneur et avec l'anion mononucléaire cr(ncs) 6 3 , plus petit et moins chargé que les anions précédents, a permis d'isoler trois composés différents de stchiométrie et/cr(ncs) 6 3 égale a 5,5/1, 5/1 et 4/1. La combinaison de deux systèmes magnétiques a ensuite été réalisée en associant le radical organométallique décamethylferricinium fe(cp*) 2 _ + aux anions dinucléaires à pont oxalate cités ci-dessus. Enfin, les recherches ont été étendues à la synthèse de complexes du chrome (iii) précurseurs d'entités polymétalliques. Les propriétés magnétiques et électriques de ces dérives sont reportées et discutées sur la base de considérations structurales obtenues par diffraction de rayons x.
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Demessence, Aude. "Matériaux hybrides multifonctionnels : Elaboration et propriétés d'hydroxydes lamellaires de métaux de transition magnétiques et luminescents." Strasbourg 1, 2006. http://www.theses.fr/2006STR13199.
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Khalil, Ismaïl. "Caractérisation magnétique basse fréquence par la méthode de nappe de courant : conception et fabrication d'un prototype composé de couches minces de Cu et de YIG élaborées par pulvérisation cathodique RF." Saint-Etienne, 2009. http://www.theses.fr/2009STET4011.
Abstract:
Les matériaux type ferrite sont largement utilisés de nos jours dans les composants électromagnétiques de nature très diverse (inductances, transformateurs, têtes d'enregistrement. . . ). Dans un contexte permanent de réduction de dimensions des composants et d'amélioration de leurs performances, les nouveaux matériaux magnétiques notamment en couche mince attirent l'attention. Ce travail s'intéresse donc à la réalisation d'une micro-inductance à base de couches minces de ferrites (YIG) et à sa caractérisation magnétique basse fréquence (f<1MHz) dans le but de déterminer la valeur de la perméabilité relative initiale µr de ces couches. L'étude présentée débute par un état de l'art sur les différentes techniques d'élaboration de couches minces et les méthodes de détermination de µr. Un choix d'une méthode de caractérisation (méthode de nappe de courant) est par la suite adopté. Avant de réaliser les échantillons, un banc de mesure 4 pointes est mis en œuvre et validé sur des composants passifs du commerce L et C. Ce banc a mené à un protocole des mesures et un protocole d'évaluation des incertitudes de mesure. Un travail consacré à l'élaboration des couches minces (association de Cu et de YIG sur un substrat) et à leur caractérisation par diverses méthodes, est réalisé. Après avoir étudié l'influence des différents paramètres sur les propriétés morphologiques, magnétiques et cristallographiques des couches, un protocole de réalisation permettant d'obtenir des multicouches présentant de bonnes propriétés magnétiques et mécaniques est mis en place. Deux types de prototypes sont fabriqués (un avec des couches épaisses commerciales et un autre avec des couches minces élaborées au laboratoire DIOM). La comparaison entre les résultats de simulations et expérimentaux dans le cas avec des couches épaisses a permis de valider et d'analyser les limites de la méthode adoptée. Cette étude a permis de définir les caractéristiques dimensionnelles des micro-inductances à couches minces de YIG et d'extraire une valeur µr (autour de 32) après la comparaison entre les simulations et les expérimentationsThe ferrite materials are widely used today in the electromagnetic devices of different applications (inductors, transformers, recording heads. . . ). In a permanent context of reduction in size of components and improving their performance, new magnetic materials including thin films makes interest. Therefore this work concern the realization of a micro-inductor based on ferrite thin film (YIG) and its magnetic characterization at low frequency (f<1MHz) to determine the value of the initial relative permeability µr of these films. This study begins by presenting the different elaboration techniques of thin films and the methods to determine µr. A choice of characterization method (current sheet method) is then adopted. Before preparing the samples, a bench of 4 probes is employed and verified for passive components on L and C. This bench has led to a protocol of measurements and a protocol for evaluating the uncertainty measurement. A work devoted to the elaboration of multilayer (Cu and YIG on substrate) and their characterization by various methods is made. After studying the influence of various parameters on the morphological, crystallographic and magnetic layers, a protocol of developping a sample to obtain multilayers with good magnetic and mechanical properties is established. Two types of prototypes are produced (with a commercial thick layer and with thin films prepared in the DIOM laboratory). The comparison between simulation and experimental results in the case of thick layers is needed to validate and analyze the limitations of the adopted method. This study has identified the dimensional characteristics of micro-inductors, thin films of YIG and extracts a value of µr (around 32) after the comparison between simulations and experiments
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Wacquant, François. "Elaboration et étude des propriétés de réseaux de fils magnétiques submicroniques, obtenus par multi-extrusions." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10058.
Abstract:
Ces travaux decrivent une methode permettant d'elaborer des reseaux orientes de filaments ferromagnetiques submicroniques (fe et ni), noyes dans une matrice non magnetique cu. Cette methode est basee sur une succession d'extrusions a partir de materiaux massifs macroscopiques. Nous presentons les developpements effectues sur l'appareillage experimental (ensemble d'extrusion hydrostatique, four de recuit) servant a l'elaboration de composites multi-filamentaires. Nous avons obtenu des particules tres allongees (rapport longueur/largeur >10) et de diametres variables, allant du millimetre a moins de 100 nm. Malheureusement, des ondulations de surface importantes apparaissent au cours du procede d'elaboration et les filaments perdent leur forme cylindrique. Nous montrons qu'il est possible de retarder cette deformation radiale en abaissant la temperature des traitements thermiques. En dessous de 100 nm, l'integrite des filaments n'est plus verifiee mais le comportement magnetique reste toujours caracteristique de particules allongees. Les differents mecanismes mis en jeu lors du renversement de l'aimantation sont discutes a la lumiere des caracterisations magnetiques effectuees. Il est ainsi possible de mette en evidence une diffusion importante a l'interface ni/cu. Concernant les composites fe/cu, des cycles d'hysteresis relativement carres sont obtenus, presentant une remanence de 0. 8 m s, pour une coercitivite de 40 mt, essentiellement liee a la forme des filaments. Nous presentons enfin une nouvelle technique d'elaboration permettant de realiser des reseaux denses et reguliers, dans lesquels la distance entre filaments est controlable. Cette methode s'avere tres prometteuse et offre de nouvelles perspectives a la technique de multi-extrusion.
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Jeannot, Cécile. "Synthèse et étude des propriétés structurales, magnétiques et chimiques de ferrates (IV), (V) et (VI) alcalins." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10132.
Abstract:
Ce mémoire porte sur la synthèse et la caractérisation physico-chimique de ferrates (IV), (V), (VI) alcalins. La première partie est consacrée à l'étude du système K- Fe-O. Après une revue bibliographique sur les oxydes potassiques, les synthèses réalisées par réaction entre KO2 et un oxyde de fer ont montré qu'il était possible d'obtenir K2FeO4 à 350°C sous pression atmoshérique d'oxygène, ou à 450°C en ampoule scellée sous vide. Le ferrate (V) n'a été que décelé dans certains des mélanges préparés, le degré (IV) n'a jamais été trouvé. L'étude du système Na- Fe-O a permis de révéler l'existence d'un ferrate (IV) sodé de formule Na4FeO4. De symétrie triclinique, cette phase appartient à la série Na4MO4 (M = élément de transition). Dans ce composé le fer est en site tétraédrique. Na4FeO4 s'ordonne antiferromagnétiquement à 16 K. L'examen de la structure magnétique montre que les interactions d'échange doivent se faire par des chemins de superéchange Fe-O-Na-O- Fe. Na4FeO4 est le premier exemple de matériau qui stabilise Fe(IV) en coordinence tétraédrique. Avec nos conditions expérimentales il n'a pas été possible de stabiliser un ferrate (VI), tandis qu'un ferrate (V) n'a été que décelé qu'en opérant en présence d'oxygène généré in-situ dans l'ampoule ou en présence d'hydroxyde. L'étude de la mixité sodium-potassium a mis en évidence l'existence d'un ferrate (V) de formule K2NaFe04' Isotype de K2NaMn04' le Fe (V) est en coordinence tétraédrique d'oxygène. Paramagnétique jusque 4,2 K, les paramètres Mössbauer de ce Fe(V) haut spin ont été précisés pour la première fois. L'optimisation de la synthèse des ferrates (VI) par voie électrochimique est également décrite. Les ferrates (IV) et (V) se dismutent en donnant du Fe(VI) et du Fe(III) sous forme Fe(OH)3. Une dernière paltie du mémoire est consacrée à l'étude de propriétés chimiques du fer à haut degré d'oxydation qui possède des applications industrielles potentielles dans le domaine de l'énergie et de l'environnementSynthesis, magnetic and chemical properties of alkaline ferrate (IV), (V) and (VI) have been investigated. The first part of this report is devoted to the study of the K-Fe -O system. After a bibliographical review of potassium oxides, the syntheses carried out by. , solid-state reaction between KO2 and an iron oxide have showed that it is possible to synthesise K2FeO4 at 350°C under atmospheric pressure of oxygen, or at 450°C in a sealed "Pyrex" tube. Ferrate (V) was only detected in some of mixtures, the oxidation step (IV) was never found. The study of the Na-Fe -O system lead to evidence the existence of sodium ferrate (IV) Na4FeO4. This phase crystallises in the triclinic system and belong to the Na4MO4 series (M = transition element). In this compound, iron is in a tetrahedral site. Na4FeO4 is aritiferromagnetic below 16 K. The study of the magnetic structure shows that the exchange interactions may form via Fe-O-Na-O-Fe superexchange ways. Na4FeO4 is the first example of material which stabilises Fe (IV) in a tetrahedral site. With our experimental conditions, it was not possible to stabilise the oxidation step (VI), whereas a ferrate (V) could be detected while operating in presence of oxygen generated in-situ in the sealed Pyrex tube or in presence of hydroxide. The study of the Na-K-Fe-O system evidenced the existence of the oxidation step (V) in a compound with the K2NaFeO4 formula. Isotypic with K2NaMnO4, iron (V) is tetrahedrally co-ordinated. Paramagnetic until 6 K, the Mössbauer parameters ofthis Fe (V) high spin have been specified for the first time. The optimization of the synthesis of ferrate (VI) by electrochemical way is also described. Ferrate (IV) and (V) di sproportionate to give Fe (VI) and Fe (III). The last part of this work is devoted to the chemical propel1ies of ferrate (VI) which has potential industrial applications in the field of energy and environment
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Recour, Quentin. "Étude des propriétés structurales, magnétiques et magnétocaloriques de Mn3Sn2 et de ses dérivés." Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0272/document.
Abstract:
Ce travail porte sur la caractérisation des différentes propriétés physiques du composé Mn3Sn2 et de ses dérivés. Ce composé présente des propriétés magnétocaloriques remarquables qui font de lui un matériau réfrigérant prometteur pour une utilisation à grande échelle dans des systèmes de réfrigération magnétique à température ambiante. Dans un premier temps, des mesures de chaleur spécifique sous champ ont permis de compléter l'état des connaissances sur les propriétés magnétocaloriques du composé Mn3Sn2. Par la suite, l'étude des propriétés cristallographiques et magnétiques de l'alliage est abordée ; plus particulièrement la résolution de sa structure magnétique grâce à des mesures de diffraction des neutrons, ainsi que l'étude des symétries de la maille à l'aide de la théorie des groupes. Des mesures de spectrométrie Mössbauer viennent confirmer ces résultats et apportent des précisions quant aux mécanismes mis en oeuvre lors des transitions magnétiques. La diffraction des rayons X par rayonnement synchrotron a ensuite permis d'étayer les hypothèses émises tout au long de ce travail. Enfin, l'étude de la structure par diffraction des rayons X sur monocristal conclut la caractérisation des propriétés structurales du binaire. La seconde partie de ce travail est consacrée à la synthèse et à la caractérisation des propriétés cristallographiques des dérivés pseudo-ternaires Mn3-xTxSn2 et Mn3Sn2-yXy (T = métal de transition, X = métalloïde). Une description détaillée du comportement magnétique et magnétocalorique de ces nouvelles familles de composés y est également présentée. De plus, dans le cas des alliages substitués au fer, des mesures de diffraction des neutrons permettent de comprendre et décrire les différentes configurations magnétiques adoptées après chaque transition magnétiqueNot available
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Cleuziou, Jean-Pierre. "Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/156/.
Abstract:
L'électronique moléculaire et la spintronique moléculaire sont deux domaines émergeant de la nanophysique, prometteurs pour réaliser de nouveaux types de dispositifs utiles tant pour le stockage d'information que pour l'information quantique. Ce travail de thèse a pour objet de contribuer à ces deux domaines de recherche par la réalisation de jonctions moléculaires à base de nanotubes de carbone, faisant intervenir des nanostructures magnétiques. Nous avons choisi deux approches: (i) le transport électronique à travers des nanotubes de carbone remplis de matériaux magnétiques (nanotubes hybrides) et (ii) le développement du « nano-SQUID » composé de jonctions supraconductrices à nanotube de carbone. Ce magnétomètre devrait être suffisamment sensible pour étudier les propriétés magnétiques de molécules individuelles attachées au nanotube de carboneMolecular electronics and spintronics are both rapidly emerging fields of nanoelectronics with a strong potential impact for the realization of new functions and devices helpful for information storage as well as quantum information. My thesis aimed at the merging of the two fields by the realization of molecular junctions that involves magnetic nanostructures. We chose two different approaches: (i) electronic transport through carbon nanotubes filled with magnetic material (hybrid carbon nanotubes), and (ii) development of a nano-SQUID with carbon nanotube Josephson junctions, which should be sensitive enough to study individual magnetic molecules that are attached to the carbon nanotube
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Eyraud, Franck. "Contribution à l'élaboration et à la caractérisation de céramiques magnétiques de structure spinelle pour l'absorption d'ondes électromagnétiques." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO19007.
Abstract:
Cette etude s'est interessee aux ceramiques de ferrites de structure spinelle destinees a l'absorption des ondes electromagnetiques. Ces composes ont en effet des temperatures de curie elevees et des proprietes electromagnetiques permettant une absorption des ondes radars dans une large gamme de frequences. Nous exposons dans ce memoire l'elaboration des poudres, la fabrication des ceramiques ainsi que l'usinage de celles-ci. Puis nous developpons la methode utilisee pour la caracterisation electromagnetique des materiaux elabores. Enfin nous traitons du developpement d'un nouvel appareillage permettant la mesure des temperatures de curie
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Orveillon-Dubajic, Glenn. "Verres métalliques : conception, synthèse et caractérisation des propriétés magnétiques et de transport." Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13566.
Abstract:
Cette thèse porte d'une part sur la conception et la caractérisation d'alliages métalliques pour des applications dans les domaines de la réfrigération magnétocalorique ou thermoélectrique ; ces alliages ont été conçus en tenant compte à la fois des critères dictés par l'application recherchée et des critères dictés par la nécessité de vitrifier l'alliage. Dans un deuxième temps, ce travail montre qu'il est en partie possible de prédire le domaine et l'aptitude de vitrification d'un système donné par une approche thermocinétique basée sur des données thermodynamiquesOn one hand, this work deals with development and the characterisation of metallic glasses dedicated to magnetocaloric cooling or thermoelectric applications. These alloys have been designed and elaborated taking on board both application's criteria and criteria liked to the glass forming ability. On the other hand, this work has demonstrated that glass forming ability and glass forming range can be quite well predicted using thermodynamical data to evaluate the kinetics of crystallisation
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Millot, Nadine. "Synthèse et propriétés de ferrites nanométriques : influence de la taille des grains et de la nature de la surface sur les propriétés structurales et magnétiques de ferrites de titane synthétisés par chimie douce et mécanosynthèse." Dijon, 1998. http://www.theses.fr/1998DIJOS053.
Abstract:
Pour étudier l'influence de la surface sur les propriétés des matériaux, les ferrites de titane nanométriques sont de bons candidats : l'accent a été mis sur la maitrise à la fois de la taille et de la stœchiométrie des grains de poudre. Nous avons développé deux méthodes de synthèse qui conduisent à des grains d'une quinzaine de nanomètres : la chimie douce et la mécanosynthese. C'est la chimie douce qui est la plus adaptée à l'étude de phénomènes de surface car l'état d'agrégation des poudres broyées, leur taux de défauts important, leur distribution granulométrique large et le fait que la phase formée soit métastable dans les conditions normales font de ces poudres de mauvais candidats pour une étude sur les phénomènes de surface. Par des techniques d'analyse locales et statistiques, des hétérogénéités au sein des grains de poudre lors de leur étude à l'air ont été mises en évidence. Leur origine est cinétique et découle d'une oxydation incomplète des cations Fe#2#+ sous l'effet des contraintes existant au sein même des grains. La solution pour étudier ces matériaux à l'équilibre consiste en la mise en place d'outils de caractérisation in situ : un dispositif de régulation de faibles pO#2 a ainsi été couple à des expériences de thermogravimétrie, de diffraction des rayons X et de conductivité. L'influence de la surface peut se faire par l'intermédiaire de deux paramètres : la contrainte de surface, qui ne semble pas avoir d'influence sur le paramètre de maille, et l'énergie de surface qui permet de stabiliser des phases hautement symétriques en dehors des limites habituelles mais qui n'influe pas sur la distribution cationique des ferrites. L'étude de la transition de Verwey pour des poudres nanométriques hautement non-stœchiométriques a permis de confirmer le caractère granulo-dépendant des transitions de phase et a montré que l'origine de cette transition est structurale avec comme paramètre pertinent le nombre de paires Fe#2#+/Fe#3#+ en sites octaédriques.
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Maalej, Wassim. "Synthèse, caractérisations physicochimiques et structurales, propriétés et structures magnétiques de séléniates et molybdates basiques de métaux de transition." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2011/MAALEJ_Wassim_2011.pdf.
Abstract:
La synthèse par voie hydrothermale a été utilisée pour la préparation de composés à base d’hydroxydes de métaux de transition, analogues synthétiques de minéraux, en vue de l’étude de leurs propriétés et structures magnétiques. Après une première partie consacrée à des généralités, la deuxième partie présente les résultats obtenus sur les composés de type natrochalcite, NaCu2H3O2(SO4)2, pour lesquels l’alcalin est Na ou K, le métal de transition Mn, Fe, Co ou Ni, l’ion tétraédrique SeO42- ou MoO42-. Les conditions de synthèse ont été optimisées pour obtenir des phases pures avec un bon rendement. Leur comportement thermique permet de confirmer les formulations et la spectroscopie infrarouge d’identifier les groupements présents. La détermination des structures cristallines par diffraction des RX sur monocristal ou des neutrons sur poudre confirme l’isotypie avec la natrochalcite. La structure contient des chaînes d’octaèdres MO6 (M = Mn, Fe, Co, Ni) reliés par une arête. Tous les composés révèlent la présence d’un ordre antiferromagnétique 3D à basse température. Les structures magnétiques correspondantes se révèlent toutes différentes les unes des autres. Le composé NaFe2D3O2(MoO4)2 est caractérisé par la présence concomitante de deux structures magnétiques, résultat original. La troisième partie est consacrée à une étude analogue sur les composés Co5(OH)6(SeO4)2(H2O)4 et Na2Ni(HPO3)2. Le premier présente un ordre ferromagnétique à TC = 9 K, les moments magnétiques étant orientés dans la direction de l’axe b, le deuxième un ordre antiferromagnétique à TN = 6 K. La conclusion générale dégage les résultats essentiels et propose des perspectives pour la suite du travailHydrothermal synthesis has been used to prepare materials based on transition metal hydroxides, synthetic analogues of minerals, for the study of their magnetic properties and structures. After a first part devoted to some general considerations, the second one shows the results obtained on compounds exhibiting the natrochalcite structure type, NaCu2H3O2(SO4)2, where the alkali metal can be Na or K, the transition metal Mn, Fe, Co or Ni, the tetrahedral anion SeO42- or MoO42-. The synthesis process was optimized in order pure samples with a good yield to be obtained. DT-TGA traces allow one to confirm the formulation and IR spectroscopy is used to identify the constituting groups. Determination of the crystalline structure from single-crystal X-ray data or neutron powder diffraction data confirms that the compounds are isostructural with natrochalcite. The structure contains infinite chains of edge-shared MO6 octahedra (M = Mn, Fe, Co, Ni). All the compounds order antiferromagnetically at low temperature. The corresponding magnetic structures appear different from one compound to another. A peculiar result is evidenced for NaFe2D3O2(MoO4)2 with the concomitant presence of two magnetic structures. The third part concerns a similar study for Co5(OH)6(SeO4)2(H2O)4 and Na2Ni(HPO3)2. The first one orders ferromagnetically at TC = 9 K, the magnetic moments being oriented along the b axis, and the second one orders antiferromagnetically at TN = 6 K. The conclusion evidences the main results and give some perspectives for further work
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Gutium, Ababei Rodica. "Synthèses et études de nouveaux matériaux magnétiques et photomagnétiques." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14238/document.
Abstract:
Le développement récent de l’électronique exige la mise au point de composants de plus en plus efficaces, de plus en plus rapides et de plus en plus réduits en taille. Dès les années 1970, il a été montré que l'on pourrait utiliser la molécule comme composante électronique élémentaire. Dans ce domaine, le chimiste sait aujourd’hui créer des molécules douées de propriétés remarquables, comme par exemple les molécules-aimants et les chaines-aimants qui montrent une bistabilité magnétique à basse température (T < 10 K) liée à la relaxation lente de leur aimantation, leur conférant ainsi la capacité de conserver l’information. Dans ce contexte, l’idée d’organiser des molécules-aimants par des connecteurs moléculaires photocommutables permet à la fois d’ajouter une propriété magnétique supplémentaire au matériau, mais également de photo-contrôler la bistabilité magnétique de ces objets. Dans ces travaux de thèse, nous nous sommes intéressés à l’association de molécules-aimants avec deux types de liens : les complexes à transfert de charge Na2[Fe(CN)5NO] et à conversion de spin [Fe(LN5)(CN)2] et [Fe(LN3O2)(CN)2] (LN5 et LN3O2 étant des ligands pentadentes) dans le but de photo-contrôler les propriétés magnétiques. Les résultats obtenus dans la partie dédiée à l’organisation des complexes [MnIII(BS)]+ via le précurseur photo-actif nitroprussiate se sont révélés décevants du point de vue photomagnétisme. Toutefois, un des nouveaux composés 2D présente un comportement magnétique de type molécule-aimant. La stratégie de connecter les précurseurs de [MnIII(BS)]+par des complexes photomagnétiques [Fe(LN3O2)(CN)2] et [Fe(LN5)(CN)2] pour synthétiser de nouveaux systèmes photosensibles a porté ces fruits puisque neuf nouveaux systèmes ont été synthétisés. Permi les résultats les plus significatifs, nous avons obtenu un système unidimensionnel dans lequel les unité dimères [MnIII2(BS)2]2+ sont connectées par l’entité photomagnétique et qui présente un comportement de molécule-aimant. On retiendra aussi un autre système unidimentionnel qui présente un ordre antiferromagnétique et de la relaxation lente de l’aimantation. D’autre part, les études photomagnétiques ont clairement montré des comportements photoinduits pour les cinq composés qui contiennent les centres FeII à l’état bas spin. Pour conclure, le développement de notre stratégie est prometteur pour la création de nouveaux matériaux photomagnétiques dans les années à venirThe exponential growth of technological demands for information storage capacity is at the origin of the nanosciences and the development of the molecular electronics. Since more than 40 years, the main objective in this field of research is mainly to store as fast as possible more information in a smaller volume. Nowadays, chemists know how to create molecules with remarkable properties, such as Single–Molecule Magnets (SMMs) and Single–Chain Magnets (SCMs), which show magnetic bistability at low temperature (T < 10 K) providing a memory effect. Therefore, the design of novel materials with original physical properties, based on molecular magnetic objects, became the focus of many researches around the world. Following this approach, the design of SMM linked by active bridges that can switch between two magnetic states under external stimuli (temperature, pressure, light...), should favor additional properties and allow an external control (by irradiation) of the magnetic properties of the final SMM-based materials. The goal of this thesis is to organize SMMs by assembling them with two types of linkers: electron-transfer building blocks (Na2[Fe(CN)5NO]) and spin-crossover complexes ([Fe(LN5)(CN)2] and [Fe(LN3O2)(CN)2]). Three new materials obtained from the organization of [MnIII(BS)]+ complexes with the [Fe(CN)5NO]2- building-block, showed no significant photoactivity unlike the Na2[Fe(CN)5NO] precursor. Nevertheless, one of these organized systems exhibits Single-Molecule Magnet behaviour. The employed strategy to link [MnIII(BS)]+ units with photomagnetic [Fe(LN5)(CN)2] and [Fe(LN3O2)(CN)2] spin-crossover complexes, leads to nine new interesting compounds. The most significant novelty from a structural point of view is the various topologies of compounds obtained from molecular complexes to one-dimensional architectures with different arrangements. All compounds exhibit interesting magnetic properties. For example, one of the unidimensional networks shows an antiferromagnetic order followed by a slow relaxation of the magnetization that has been observed for the first time in a canted system. On the other hand, magnetic investigations under light irradiation have revealed remarkable photoinduced properties in the case of five systems based on FeII units in their low spin state. In conclusion, the synthetic strategy used in this thesis has been experimentally validated and opens new perspectives for future photomagnetic SMM and SCM systems
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Leclercq, Bastien. "Unités ferromagnétiques « basse D » : frustration et transitions méta-magnétiques pour la mise en place de couplages magnétoélectriques." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R078.
Abstract:
Malgré leur immense intérêt et la variété de champ d’applications envisagés les matériaux magnétoélectriques sont toujours rares, leur utilisation étant entravée par la faible polarisation générée par effet magnétoélectrique (e.g. BiFeO3) ou les basses températures de travail (e.g. TbMnO3) bien en dessous de la température ambiante. Dans ces composés, il existe un couplage entre les propriétés ferroélectriques et magnétiques qui coexistent simultanément. Par l’existence de ce couplage, ces matériaux sont d’un grand intérêt notamment pour l’électronique (capteurs, interrupteurs, …) et le stockage de données, permettant à la fois de tirer profit des propriétés électriques et magnétiques. La capacité de stockage peut ainsi être doublée, l’information peut être écrite électriquement tirant avantage de la basse consommation en énergie, et lue magnétiquement de manière non destructive. Pourtant la stratégie de développement actuelle repose trop souvent sur l’optimisation des rares composés exploitables bien connus de la littérature, ce qui n’entraine pas de bouleversement dans les propriétés. C’est ici qu’émerge ce projet, où nous proposons une approche originale et réfléchie, pour la mise en place de propriétés magnétoélectriques dans des composés inorganiques, en traitant avec des unités ferromagnétiques de basse dimensionnalité (blocs 0D, chaines 1D, couches 2D) et leur alignement sous champ au travers de transitions métamagnétiques. Nos candidats sont constitués de macrospins colinéaires ou cantés de cations magnétiques haut spin (M = Fe2+, Co2+, Mn2+), séparés par des spacers non magnétiques et isolants électriques XO4 ou X2O7 (X = P, As) et de gros cations (A = Ba2+, Sr2+...), permettant la mise en place de polarisation électrique. Nous nous intéressons notamment aux polymorphes en couche AM2X2O8 et leur réseau frustré incluant le premier oxyde 2D FM Ising BaFe2P2O8, de rares exemples de composés de basse dimensionnalité avec des structures incommensurables tel que BaMX2O7, mais également aux hexaferrites de type-M AM12O19. Une attention particulière est portée à la création de frustrations magnétiques intrinsèques (réseaux triangulaires, substitution cationique) et aux composés présentant des plateaux d’aimantations, où la mise en place de frustrations et de domaines magnétiques lors de la réorientation des spins sous champ est attendue à l’origine de propriétés magnétoélectriques exacerbéesDespite their immense interest, scope and applications of magnetoelectrics materials are still a rarity, their use has been hindered by the weakness of the polarization generated by magnetoelectric effect (e.g. BiFeO3) or the low working temperature (e.g. TbMnO3). In these compounds there is a coupling between the ferroelectric and magnetic properties that coexist simultaneously. By the existence of these couplings, these materials are of great interest in particular for electronics applications (sensors, switch, etc) and data storage, allowing to take advantages of both the electrical and magnetic properties. The capacity can thus be doubled, the information can be written electrically taking advantage of the low energy consumption, and read magnetically in a non-destructive way. However, the actual development strategy too often relies on optimization of the few well-known exploitable compounds in the literature, which does not lead to great improvement of the properties. Here we propose an original and thoughtful approach for designing magnetoelectric properties in inorganic compounds, dealing with low dimensional ferromagnetic units (0D blocks, 1D chains, 2D layers) and their alignment under field through metamagnetic transitions. Our candidates possess collinear or canted macrospins of high spin magnetic cations (M = Fe2+, Co2+, Mn2+), separated by non-magnetic and electrical insulating spacers XO4 or X2O7 (X=P, As) or large cations (A=Ba2+, Sr2+) building up the insulating properties. We give particular interest to AM2X2O8 polymorphs and their frustrated network including the first Ising 2D FM oxide BaFe2P2O8, some rare example of low-D ferromagnetic compound with incommensurate structures such as BaMX2O7, but also the M-type Hexaferrites AM12O19. We paid particular attention to the creation of intrinsic magnetic frustrations (triangular lattice and/or cationic substitution), and magnetization steps where the creation of frustrations and magnetic domains during the reorientation of spins under field is expected to be at the origin of enhanced magnetoelectric properties
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Aronica, Christophe. "Ingénierie des matériaux magnétiques à base moléculaire : synthèses, structures et propriétés magnétiques de complexes de coordination d'éléments de transition d et f." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10126.
Abstract:
La chimie de coordination des éléments de transition (d ou f) permet de synthétiser de nombreux matériaux magnétiques moléculaires aux propriétés physiques variées (aimants moléculaires, molécules aimants, ou complexes à transition de spin). Nous avons ainsi développé la chimie de coordination de différents ligands afin d'obtenir des propriétés magnétiques spécifiques. La complexation de ligands fluorés du type bases de Schiff avec différents éléments de la première série de transition a été étudiée. Des complexes tétranucléaires de type cubane de cuivre (II) ou de nickel (II) ont été synthétisés afin d'accéder à des systèmes moléculaires étendus. Ces mêmes ligands ont conduit à l'obtention d'une roue neutre heptanucléaire [Co4III CO3II]. La complexation de lanthanides et de cuivre (II) par ces ligands a conduit à la formation de système nonanucléaires [Ln3Cu6] avec dans le cas du dysprosium (III) une molécule aimant à l'énergie d'activation de 25K. Des systèmes tétranucléaires [Ln1Cu3] ont également été caractérisés grâce à l'utilisation de tels ligands. Enfin, une étude magnétique complète par diffraction des neutrons polarisés et par calculs théoriques a été menée sur un complexe dinucléaire de cuivre (II). La voie de synthèse par méthode solvothermale nous a permis de caractériser des complexes de macrocycles originaux. Un complexe tétranucléaire de manganèse (II) et d'azacalis[4]arène a été étudié. Chaque unité à quatre manganèse est pontée par quatre ions chlorure conduisant à la formation de chaînes infinies dans le composé. Un complexe associant un calix[4]arène et un polyoxométallate de vanadium de type Lindqvist présente de façon exceptionnelle une valcence mixte (ViiiV5iv]. Enfin un complexe trinucléaire associant un platine (II) et deux manganèse (II) pontés par des thiocyanates a été carctérisé spectroscopiquement. Ce travail mené en collaboration avec l'Université de Montréal a permis d'effectuer ces mesures sous différentes contraintes (Pression, température). Un comportement tout à fait nouveau a ainsi été mis en évidence sur la luminescence du platine (II) sous l'effet de la pression
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Baazaoui, Mohamed. "Elaboration et étude des propriétés structurales, magnétiques, électriques et magnétocaloriques d’oxydes mixtes type Pérovskites." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENI106/document.
Abstract:
Des manganites de formule La0.67Ba0.33Mn1-xFexO3 et Pr0.67Ba0.33Mn1-xFexO3 ont étésynthétisés par voie céramique et leurs propriétés structurales et physiques ont été étudiées. Leséchantillons présentent une transition paramagnétique-ferromagnétique pour un taux de Fe £ 10%(resp. 5%) pour la série de La (resp. Pr) alors qu’un comportement type verre de spin est observéau delà de ces taux. Une transition métal-semiconducteur est associée aux transitionsferromagnétiques et un comportement semiconducteur sur toute la gamme de température estobservé lorsqu’il n’y a pas de transition ferromagnétique. Les propriétés physiques peuvents’interpréter par le mécanisme de double échange qui s’affaiblit pour des taux croissants desubstitution. La conduction métallique est due à la diffusion des électrons (par les phonons et lesjoints des grains) alors que le caractère semiconducteur est dû à la présence de polarons.L’étude magnétocalorique sur Pr0.67Ba0.33MnO3, Pr0.67Ba0.33Mn0.95Fe0.05O3, La0.67Ba0.33MnO3et La0.67Ba0.3Mn0.95Fe0.05O3 montre que nos matériaux sont prometteurs pour être utilisés dans latechnologie de la réfrigération magnétiqueManganites of formula La0.67Ba0.33Mn1-xFexO3 and Pr0.67Ba0.33Mn1-xFexO3 were synthesizedby ceramic route and their structural and physical properties were studied. The samples exhibit aparamagnetic-ferromagnetic transition for Fe rate £ 10% (resp. 5%) for the La (resp. Pr) series,while a typical behavior of spin glass is observed beyond this rate. This ferromagneticparamagnetictransition is associated to a metallic-semiconductor transition and a semiconductorbehavior throughout the whole temperature range is observed when there is no ferromagnetictransition. The physical properties can be interpreted by the double exchange mechanism whichweakens for increasing rates of substitution. The metallic conduction is due to electron scattering(by phonon and grain boundaries), while the semiconductor character is due to the presence ofpolarons.Magnetocaloric study for Pr0.67Ba0.33MnO3, Pr0.67Ba0.33Mn0.95Fe0.05O3, La0.67Ba0.33MnO3 andLa0.67Ba0.3Mn0.95Fe0.05O3 shows that our materials are promising to be used in magneticrefrigeration technology
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Ajroudi, LIlia. "Ferrites de cobalt nanostructurés ; élaboration, caractérisation, propriétés catalytiques, électriques et magnétiques." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUL0017.
Abstract:
Ce travail est consacré à l’élaboration et l’étude des propriétés catalytiques, électriques et magnétiques denanomatériaux à base de ferrite de cobalt. Les nanopoudres de ferrite de cobalt (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) ont étéélaborées par une nouvelle méthode chimique solvo-thermale. Les nanopoudres obtenues sont très bien cristallisées ontdes tailles de particules qui varient avec le taux de cobalt entre 4 et 7 nm et sont très homogènes en composition. Lesnanopoudres de ferrites de cobalt sont monophasées, de structure spinelle avec un paramètre de maille qui varie enfonction du taux de cobalt. Les nanopoudres de ferrites de cobalt ne s’oxydent pas sous air et en température .Lesnanopoudres de composition proches de x=1 sont stables jusqu’à 900°C, alors que pour de plus forts écarts à lastoechiométrie, des transformations de phase ont lieu au delà de 550°C.Les mesures catalytiques ont mis en évidence l’oxydation de CH4 en CO2 après passage sur le catalyseur pour tous leséchantillons. L’efficacité catalytique est maximale et l’énergie d’activation est la plus faible pour l’échantillon x=1.8 ;ceci est lié à la plus grande surface spécifique, et au plus fort taux de sites actifs pour cette composition.Les ferrites de cobalt élaborées présentent une conduction de type électronique avec un comportement semi conducteurjusqu’à 500-600°C et un comportement métallique au-delà. Les variations de conductivité d’une composition à l’autres’expliquent par les variations du nombre de paires [Co2+,Fe3+].Les nanoparticules ont un comportement superparamagnétique quelle que soit la composition. Ce comportement estdû principalement à un effet de taille et de forme, et à une distribution cationique différente entre les deux types desites tétraédriques et octaédriques de la structure spinelle. Ces ferrites présentent une aimantation à saturation prochede celle de l’état massif, du fait de la grande qualité cristalline attribuée à la méthode d’élaboration mise au pointThis work is devoted to the synthesis and the study of the physical properties of cobalt ferrite nanomaterials. Thecobalt ferrite nanopowders (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) were synthesized by a new solvo thermal chemical route.The nanopowders are highly crystallized, very homogeneous in size and chemical composition. The nanopowderssizes are ranged from 4 nm for high cobalt content to 7 nm for low cobalt content. They are single phased, with thespinel structure, and a cell parameter varying with the cobalt content. The cobalt ferrites do not oxidize, when heatedunder air. For compositions near x=1, the cobalt ferrites are stable when heated under air up to 900°C, as for the othercompositions, phase transformations occur above 550°C.The catalytic measurements have shown the oxidation of CH4 into CO2 in presence of the catalyst for all thecompositions. Cobalt ferrite with composition x=1.8, presents the lowest activation energy and the best catalyticefficiency; this can be related to the great specific surface and the high rate of active sites for this composition.Concerning the conduction properties, the cobalt ferrites exhibit a semiconductor character up to 500-600 ° C and ametallic one above. Changes in conductivity from a composition to another are explained by changes in the number ofpairs [Co2+, Fe3+].A superparamagnetic behaviour was evidenced whatever the composition. This is due for one part to a size and shapeeffect and for the other part to different cationic distribution between tetrahedral and octahedral sites. These ferriteshave a saturation magnetization close to that of the massive state, because of the high crystallinity of the nanopowders,attributed to the synthesis method developed in this work
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Mur, Jacques. "Corrélations entre propriétés structurales et magnétiques : cas d'identités quasi-isolées à faible interaction d'échange intracluster." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10584.
Abstract:
Le but poursuivi au cours de ce travail a ete l'etude du comportement magnetique de familles de composes dans lesquels les interactions d'echange ne se developpent que sur un petit nombre de centres. L'interet de tels systemes reside du fait que le lien est assez direct entre les donnees experimentales et les parametres de l'hamiltonien. Par une approche quantique il est possible de connaitre les etats propres du systeme et par la meme les proprietes thermodynamiques. Selon la nature des ions consideres il a ete fait appel soit au modele d'anderson, ou l'echange est traduit sous forme de transferts electroniques virtuels, soit au modele d'hamiltonien de spin (h. D. V. V. ). Ces differents types d'approches ont ete illustres par l'etude de dimeres et trimeres originaux: les phases cs3v2o2f7, csv2o5 et cs#3fe#2f#9 caracterisees par des dimeres identiques. La phase cs#crrucl9 ou apparait des dimeres heterobinucleaires cr3+-ru3+. La phase rb#5fe#3o(so#4)6, 5h2o constituee de trimeres triangulaires d'ions fe#3#+ dans lesquels se pose un probleme de frustration topologique
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Gercsi, Zsolt. "Influence de la structure et de la température sur les propriétés magnétiques douces de matériaux nanostructuré à base de fer et de cobalt." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133083.
Abstract:
Nous avons mené des investigations structurales et magnétiques sur les trois familles d'alliages nanocristallins Finemet, Nanoperm et Hitperm, dans lesquels le cobalt ajouté est supposé accroître la stabilité thermique température de cristallisation et température Curie plus élevées). En mesurant les cycles d'hystérésis en temps réeldurant la cristallisation des différents alliages, nous avons trouvé que l'état magnétique de la phase nanocristalline est différent en fonction de plusieurs paramètres. Le comportement magnétique global est fortement affecté par le fait que la phase amorphe reste ferromagnétique ou devint paramagnétique (lorsque la cristallisation se développe. Nous avons développé une méthode permettant de mesurerl'anisotropie longitudinale induite. Ceci nous a permis, pour la première fois, de mesurer directement cette anisotropie dans les rubans et les fils amorphes ou nanocristallins. Le modèle "back-stress" a été appliqué pour explique l'anisotropie induite par la contrainte dans ces alliages biphasés.
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Giang, Do Thi Huong. "Elaboration et étude de couches minces et multicouches à magnétostriction géante à base du composé TbFeCo." Rouen, 2005. http://www.theses.fr/2005ROUES022.
Abstract:
La thèse concerne la magnétostriction de films pulvérisés basés sur la nouvelle composition Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5. Pour le film mince, une magnétostriction de 1140x10-6 a été obtenue. Dans les films sandwich Fe/Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5(600nm)/Fe, le couplage d'échange interfacial conduit à une amélioration des caractéristiques magnétostrictives. Les valeurs magnétostrictives optimales sont obtenues après un recuit à 250°C du sandwich avec des couches de d'épaisseur 15nm : large magnétostriction, grande susceptibilité magnétostrictive et faible coercitivité. Les meilleures performances sont obtenues pour des multicouches de type " Spring Magnets "{Tb(Fe0. 55Co0. 45)1. 5(12nm)/Yx(Fe0. 7Co0. 3)1-x(10nm)}50. La microstructure des couches douces individuelles de Fe ou de FeCo dépend de la concentration en Y et/ou des traitements thermiques. Une excellente souplesse magnétostrictive (29. 7x10-2 T-1) et une large magnétostriction (720x10-6) ont été obtenues pour l'échantillon comportant des couches douces nanocristallines (x=0. 1), appelé " discontinuous exchange-spring multilayer ". Pour les multicouches, nous avons proposé une modélisation du processus d'aimantation à basse température et à température ambiante, incluant la paroi de domaine interfaciale. Un composite magnétoélectrique (ME) Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5/PZT a été fabriqué et montre un coefficient de tension ME élevé de 9650 (V/m)(kA/m). Nous avons construit un capteur magnétique basé sur ce composite ME, qui présente une réponse en tension ME très élevée d'environ 130mV/mT. Il permet de déterminer non seulement l'intensité mais aussi la direction du champ magnétiqueThis thesis deals with the magnetostriction of the sputtered films based on the new composition Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5. For the single film, a magnetostriction as high as 1140x10-6 was obtained. In Fe/Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5(600nm)/Fe sandwich films, further improvement of magnetostrictive characteristics thanks to the interfacial coupling was observed. Optimal behaviors were found in 250°C-annealed sandwich with 15nm thick Fe-layer: high magnetostriction, high magnetostrictive susceptibility and low coercivity. The best performances were obtained for “Spring Magnets” magnetostrictive {Tb(Fe0. 55Co0. 45)1. 5(12nm)/Yx(Fe0. 7Co0. 3)1-x(10nm)}50 multilayers. The microstructure of the individual soft magnetic Fe or FeCo-layer depends on the Y-concentration and/or heat treatments. An excellent magnetostrictive softness with low magnetic coercivity (0. 4mT), large magnetostrictive susceptibility (29. 7x10-2 T-1) and large magnetostriction (720x10-6) was obtained in the sample with nanocrystalline soft layers (x=0. 1) named as discontinuous exchange-spring multilayers. For this system, models of the magnetization process at low and room temperature, including the interfacial domain wall, have been proposed. Using these magnetostrictive films, magnetoelectric (ME) Tb(Fe0. 45Co0. 55)1. 5/PZT composites have been fabricated that exhibit a maximum ME voltage coefficient as large as 9650 (V/m)(kA/m). Based on this ME composite, we have successfully manufactured a promising magnetic sensor with a very high ME voltage response (130mV/mT), which allows to determine not only the strength of the magnetic field but also its direction
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Chausson, Sophie. "Synthèse et utilisation de matériaux hybrides lamellaires pour l'élaboration et la caractérisation de nanocomposites polymères." Caen, 2009. http://www.theses.fr/2009CAEN2047.
Abstract:
L’objectif de la thèse est d’élaborer des matériaux hybrides organiques-inorganiques lamellaires originaux et de les disperser dans une matrice polymère afin d’obtenir des nanocomposites. La mise en œuvre des nanocomposites s’est faite à chaque fois dans deux types de matrices, le polyéthylène (PE) et le polyamide-12 (PA-12). Deux types d’hybrides lamellaires y ont été dispersés. Le premier est l’oxyde lamellaire KTiNbO5, modifié chimiquement par intercalation d’alkylamines de différentes longueurs de chaîne carbonée pour améliorer sa compatibilité avec les différentes matrices polymères. La dispersion de ces matériaux hybrides a permis d’améliorer plusieurs propriétés des matrices hôtes comme la stabilité thermique, la résistance mécanique et la résistance au feu. La deuxième famille de matériaux élaborés est celle des phosphonates de cuivre lamellaires porteurs de chaînes alkyles de différentes longueurs. L’objectif de cette étude est de préparer un matériau hybride avec un métal de transition en vue de son incorporation dans le polymère. Une étude structurale approfondie de la série homologue a mis en évidence deux types de composés : hydratés pour les chaînes alkyles courtes (nombre de carbone ≤10) et déshydratés pour les chaînes carbonée n≥10. Ces deux types structuraux ont montré des comportements magnétiques différents. Enfin, l’incorporation de ces charges dans les matrices polyéthylène et polyamide-12 a révélé que la nature covalente de la liaison chimique entre la partie organique et le feuillet inorganique ne permet pas d’obtenir un état d’exfoliation suffisant pour bénéficier de l’effet ‘nano’ sur les propriétés physiquesThe aim of this work is to elaborate original lamellar hybrid materials and disperse them in a polymer matrix to obtain nanocomposites. They have been prepared using two different matrixes, one apolar (polyethylene) and one polar (polyamide-12). The two lamellar hybrid systems have been dispersed in these matrixes and studied as part of the hybrid nature. The first one, the lamellar oxide KTiNbO5, has been chemically modified with alkylamines having different carbon chain lengths in order to be compatible with the different polymer matrixes. The dispersion of such materials has allowed improving several properties like thermal stability, mechanical resistance and fire resistance. The second family studied is the copper alkylphosphonate one. They have been prepared with different alkyl chain lengths. The aim of this study is to prepare a hybrid material with a transition metal and to disperse it in the polymer matrixes. A deep structural study of the homologue series has revealed two types of compounds: hydrated for the short alkyl chains (number of carbon atoms≤10) and dehydrated for the alkyl chains with n≥10. These two structural types have shown different magnetic behaviours. Finally, the incorporation of these fillers in polyethylene and polyamide-12 has revealed that the chemical nature of the bond which links the organic part to the inorganic one of the hybrid does not allow obtaining an efficient exfoliation mechanism
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Presmanes, Lionel. "Couches minces de ferrites mixtes de cobalt-manganèse et de cobaltites mixtes de fer-manganèse pour l'enregistrement magnéto-optique." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30162.
Abstract:
Les conditions d'elaboration de ferrites de cobalt et de cobalt-manganese, ainsi que de cobaltites de fer-manganese, ont ete etudiees en vue de leur application a l'enregistrement magneto-optique. Les caracterisations structurales de films minces de ferrite de cobalt elaborees par pulverisation cathodique radiofrequence mettent en evidence une grande influence de la dimension moyenne des cristallites sur les proprietes magneto-optiques. Les echantillons les plus cristallises sont obtenus a basse pression d'argon. De plus, une compacite elevee semble etre creee pour de telles conditions de depot. Dans certains cas, la coercivite peut etre augmentee par des effets de magnetostriction resultant de contraintes de tension dues a une disparite dans les coefficients de dilatation du ferrite et du substrat. Les proprietes maximales obtenues sur les films de ferrite de cobalt sont de 1,6 degres par micrometre pour la rotation faraday remanente et de 5000 oe pour la coercivite, mais leur temperature de curie est trop elevee pour envisager leur utilisation dans le domaine du stockage magneto-optique. Les ferrites de cobalt-manganese sont susceptibles d'etre utilises dans les techniques d'enregistrement actuelles fonctionnant avec une longueur d'onde de 780 nanometres. Neanmoins, bien que leurs temperatures de curie soient plus faibles que celle du ferrite de cobalt, elles demeurent encore trop importantes pour permettre une ecriture thermomagnetique satisfaisante. En revanche, les cobaltites de fer-manganese sont des candidats potentiels pour les systemes utilisant des lasers de longueur d'onde 680 nanometres. En effet, ils possedent de bonnes rotations faraday lorsqu'ils sont traites par recuits rapides au-dela de 600 degres celcius, et leur basse temperature de curie permet une ecriture thermomagnetique aisee. La derniere partie de notre travail a permis de mettre au point une structure de disque magneto-optique originale autorisant l'utilisation de ferrites spinelles traites thermiquement
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Chahine, Joe. "Matériaux moléculaires à propriétés multiples (transition de spin, conductivité électrique et photochromisme) : synthèse et mise en forme." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1312/.
Abstract:
L'objectif de ce travail est de concevoir des matériaux moléculaires à propriétés multiple, que l'on va obtenir par association de deux briques moléculaires. Une de ces briques apporte la propriété de transition de spin (TS), et l'autre la propriété de conduction électrique ou de photochromisme. Ces matériaux devront aussi être utilisables dans des dispositifs et on s'intéressera donc à leur mise en forme. Les composés à TS sont des complexes de FeIII à base de ligands de type base de Schiff (sal2trien, qsal, salEen) ou des complexes de FeII dérivés de ligands triazoles (trz) et bi(pyrazol-1-yl)pyridyne (bpp); les briques conductrices sont des complexes de type bisdithiolène Ni(dmit)2 (dmit = 1,3-dithia-2-thione-4,5-dihiolate) ou des polymères de type métal-éthylènetétrathiolate (MC2S4)nx- (M = NiII, CuII, FeIII, ZnII, CoII); les complexes photochromes sont à base de ligand nitrosyle, [Fe(CN)5NO]2- ou [RuCl5NO]2-. L'association de [Ni(dmit)]n- (n = 1, 2) avec des complexes à TS (CTS) de la famille des [FeII({4'-R}2-1-bpp)2]2+ (R = H, Br) ou avec d'autres complexes [FeII(3-bpp)2]2+ aboutit à des composés de type [CTS][Ni(dmit)2]x avec x > 1. Le comportement magnétique de ces composés varie en fonction de la charge du contre ion [Ni(dmit)2]n- de départ, et les mesures électriques montrent qu'ils se comportent comme des semi-conducteurs. Dans le but de repréparer [Fe(sal2trien)][Ni(dmit)2] (complexe qui montre une TS complète avec hystérèse de 30 K autour de 245 K), cinq nouveaux polymorphes ont été préparés par association de [Ni(dmit)2]- avec [FeIII(sal2trien)]+. L'influence des distorsions angulaires et de la nature des contacts intermoléculaires sur les réponses magnétiques est mise en évidence dans ces composés. La combinaison des entités à TS ([FeIII(qsal)2)]+ et [FeIII(R-salEen)2]+ (R = H ou 3-MeO)) avec les entités photochromes [Fe(CN)5NO]2- ou [RuCl5NO]2- conduit à plusieurs composés à propriétés magnétiques remarquables (effet LIESST et reverse-LIESST). La mise en forme des matériaux moléculaires est une nécessité pour leur utilisation dans des dispositifs : il faut en effet pouvoir soit les solubiliser pour ensuite les utiliser en films, en spray. . . , soit les obtenir sous une forme directement utilisable. Pour cela, une des solutions est leur conditionnement dans une matrice de silice. Il a ainsi été possible d'obtenir de nouveaux matériaux composites à transition de spin dans lesquels le polymère [Fe(Htrz)2(trz)](BF4) est dispersé sous forme de nanoparticules, et conserve ses propriétés magnétiques. L'utilisation de liquide ionique comme agent structurant a aussi permis d'obtenir pour la première fois le polymère de coordination (NiC2S4)n sous forme de nanoparticules. Ces nanoparticules sont solubles dans quelques solvants usuels (contrairement au produit "massif") et offrent donc de nouvelles perspectives quant à leurs applications dans des dispositifs et dans l'industrie de la nanoélectroniqueThe aim of this work is to "build" multifunctional molecular materials, by combining two molecular building blocks. The first one brings magnetic properties, like spin transition and the second one electrical or photochromic properties. These materials will also be used in devices and therefore we will focus on their processing. In this work, the spin transition compounds are FeIII complexes bearing Schiff based ligand (sal2trien, qsal, salEen) or FeII complexes containing triazoles (trz) or bi(pyrazol-1-yl)pyridyne (bpp) ligands. Electrical properties are brought by the bisdithiolene units Ni(dmit)2 (dmit = 1,3-dithia-2-thione-4,5-dihiolate) or by a coordination polymer with the linking polydentate ligands ethylenetetrathiolate (MC2S4)nx- (M = NiII, CuII, FeIII, ZnII, CoII). Photochromic mononitrosyl complexes [Fe(CN)5NO]2- or [RuCl5NO]2- are used in this work. Complexes [CTS][Ni(dmit)2]x (CTS) [FeII({4'-R}2-1-bpp)2]2+ (R = H, Br) or [FeII(3-bpp)2]2+ with x > 1 are synthesized by the combination of [Ni(dmit)]n- (n = 1, 2) with various spin transition complexes. The magnetic behavior of these compounds depends on the charge of the counter ion in the corresponding starting materials. Their electrical properties are studied: they all show semi conductive behavior. In order to resynthesize [Fe(sal2trien)][Ni(dmit)2] (a complex which presents a full spin crossover with a pronounced hysteresis loop of 30 K, centered at 245 K), five novel polymorphs were obtained. The influence of angular distortions and the nature of intermolecular contacts on the magnetic response are highlighted in these compounds. The combination of spin transition entities ([FeIII(qsal)2)]+ or [FeIII(R-salEen)2]+ (R = H ; 3-MeO)) with photochromic entities ([Fe(CN)5NO]2- or [RuCl5NO]2-) led to various compounds with remarkable magnetic properties (such as LIESST and reverse-LIESST effect). Processing of molecular materials is an important challenge. In order to obtain the material in a useable form, the spin crossover coordination polymer [Fe(Htrz)2(trz)](BF4) has been embedded in a silica matrix. The complex has been obtained as nanoparticles and retained its magnetic properties in the composite. The use of ionic liquid as structuring agent in the synthesis of (NiC2S4)n resulted in the first conductive coordination polymer as nanoparticles. We prepared stable colloid solutions containing nanoparticles with adjustable size, (unlike the "bulk" polymer) which will therefore offer new perspectives on their applications in devices and nanoelectronics industry
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Dupuy, Alexandre. "Amplificateurs de puissance en technologie MIC à très haute efficacité et forte linéarité." Nice, 2006. http://www.theses.fr/2006NICE4022.
Abstract:
Les différents travaux de recherche présentés dans cette thèse portent sur des amplificateurs de puissance avec une haute efficacité et fortement linéaire utilisant pour certain des métamatériaux. Un combinateur de puissance pour des diodes à effet tunnel oscillantes est également réalisé à l’aide de métamatériaux utilisant le phénomène de longueur d’ondes infinie. La première étude présente une nouvelle technique appelée « Enveloppe Delta Siglma Modulation (EDSM) », qui ne retient que les avantages de deux techniques existantes, la technique de Kahn (EER) et la modulation Delta Sigma. L’EDSM permet de réaliser une haute efficacité et une grande linéarité, avec un faible taux d’échantillonnage. Dans le deuxième projet, des amplificateurs de puissance d’efficacité élevée ont été réalisés grâce aux propriétés intéressantes des métamatériaux. L’usage de ces métamatériaux présente l’avantage de réduire la taille des amplificateurs et par conséquent les pertes associées. Un amplificateur en classe F et un en classe F inverse ont été réalisés avec une efficacité de drain de 64% et 58% respectivement. La dernière partie de cette thèse présente différents combinateurs de puissance utilisant le phénomène de longueur d’ondes infinie avec des diodes tunnels comme oscillateurs. Deux principales structures ont été utilisées, une avec une ligne « zéro degré » et la deuxième structure est le résonateur d’ordre zéroThe different works conducted on this thesis were to design power amplifiers with high efficiency and high linearity by using different schemes. A power combining methods for tunnel diode oscillators using the infinite wavelength phenomenon was also realized. The first project had presented a new technique called the “Enveloppe Delta Sigma Modulation (EDSM)”, which only retains the advantages of two well known techniques, the Kahn technique (EER) and the Sigma-Delta modulation. The EDSM can achieve a high efficiency and a high linearity, and a low pulse sampling rate. In the second project, high efficient power amplifiers were realized using the interesting properties of metamaterials. The use of these metamaterial permits a size reduction of the power amplifiers and consequently of the associated losses. A class F and inverse class F power amplifier were presented different power combining methods for tunnel diode oscillators using the infinite wavelength phenomenon. Two different structures based on metamaterial were used to design the oscillator, one uses a zero-degree lines and the other one uses a zeroth order resonator
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Mougin, Alexandra. "Nanosystèmes magnétostrictifs de TRFe2(110) (TR=terre rare) : croissance, morphologie et propriétés magnétiques." Nancy 1, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1999_0122_MOUGIN.pdf.
Abstract:
Des monocristaux de composés magnétostrictifs présentant des déformations et/ou des dimensions réduites sont des matériaux de choix pour l'étude des corrélations entre structure et magnétisme. Dans ce but, nous avons élaboré des couches monocristallines TRFe2(110) par épitaxie par jets moléculaires. La croissance des TRFe2(110) est de type Stranski-Krastanov, sur Al2O3(1120) / Nb(110) / Fe 15Â. RHEED et AFM montrent que la morphologie des nanosystèmes dépend des paramètres d'élaboration (température du substrat, épaisseur nominaale et désaccord paramétrique) et évolue d'un film continu de faible rugosité à des structures isolées anisotropes. La croissance, gouvernée par la diffusion, s'effectue en 2 étapes avec augmentation de la densité de germes puis coalescence. Les couches déposées directement sur la couche tampon sont soumises à un cisaillement [epsilon]xy négatif, d'origine thermique. En revanche, les déformations dans les bicouches TRFe2 / YFe2 obéissent à un modèle élastique. Dans les couches TRFe2(110), spectrométrie Mössbauer et diffraction de neutrons montrent que les directions de facile aimantation sont modifiées par rapport aux matériaux massifs. Une réorientation de spin apparaît dans DyFe2(110) et ErFe2(110), alors que la direction facile ne dépend pas de la température dans les composés massifs correspondants. Pour les composés Terfenol-D et SmFe2 qui présentent une rotation de spin en température à l'état massif, l'amplitude de la rotation est réduite dans les films épitaxiés. Ces observations expérimentales sont modélisées en introduisant une modification de l'énergie magnétoélastique introduite par [epsilon]xy. Les signes de la constante magnétoélastique et du cisaillement gouvernent le caractère perpendiculaire ou parallèle de l'aimantation. Dans un film continu de DyFe2(110), le renversement de l'aimantation est anisotrope et la direction [110] a un caractère facile marqué, Dans le cas de particules isolées, l'aimantation macroscopique présente un comportement plus isotrope.
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Brymora, Katarzyna. "Modélisation des propriétés magnétiques et optiques de nanoparticules d’intérêt médical." Thesis, Le Mans, 2013. http://www.theses.fr/2013LEMA1015/document.
Abstract:
Cette thèse porte sur la modélisation ab initio des ligands et des nanoparticules magnétiques utilisés en médecine (hyperthermie magnétique, imagerie médicale ...). Les calculs sont effectués par le logiciel Quantum Espresso base sur théorie de la fonctionnelle de la densité et LDA + U. L'objectif est d'abord de comprendre la liaison des ligands sur des nanoparticules magnétiques, la nature de l'ionicité dans les particules, puis de décrire le changement d'anisotropie magnétique due aux liaisons chimiques sur la surface, et enfin de décrire la modification des propriétés optiques due également à la liaison de différents ligands sur la surface de nanoparticules hybrides d'or et d'oxyde de ferThis thesis concerns the ab initio modeling of ligands and magnetic nanoparticles used in medicine (magnetic hyperthermia, medical imaging). Calculations are performed by the Quantum Espresso software based on density functional theory and LDA+U. The goal is first to understand the binding of ligands on magnetic nanoparticles, the nature of ionicity in the particles, then to describe the change in magnetic anisotropy due to the chemical bondings on surface, and finally to describe the change in optical properties due also to the bonding of various ligands or clusters on the surface of hybrid gold and iron oxide nanoparticles
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Serres, Arnaud. "Synthèse de nanoparticules magnétiques par implantation ionique de manganèse dans le GaAs : étude structurale et propriétés magnétiques." Toulouse 3, 2004. http://www.theses.fr/2004TOU30110.
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Ciuculescu, Eliza-Diana. "Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/155/.
Abstract:
Les nanoparticules (NPS) bimétalliques magnétiques de type cœur-coquille présentent un énorme potentiel d'application dû à l'éventail de propriétés envisageables pour ce type d'objets. Chaque application requiert des particules aux propriétés optimisées spécifiques ce qui nécessite d'une part le développement de méthodes de synthèse et d'autre part une étude approfondie de leurs propriétés. Au cours de cette thèse nous avons mis au point des méthodes de synthèse permettant l'obtention directe de NPS 3d/4d (ici Fe/Rh) de type cœur-coquille 3d@4d ou 4d@3d en renversant les cinétiques de réduction des précurseurs des éléments 3d ou 4d. Ainsi, sous dihydrogène, les atomes de fer sont engendrés plus rapidement que ceux de Rh (formation de NPs Rh@Fe) alors que le contraire est observé en présence de complexe amine-borane (d'où la formation de NPs Fe@Rh). Sur ce système qui combine un métal magnétique (Fe) et un métal magnifiquement polarisable (Rh) nous avons pu étudier l'influence de l'ordre chimique et de la structure (sondés par WAXS, EXAFS et XANES) sur les propriétés magnétiques des NPs par des mesures couplées SQUID, Mössbauer et XMCD. Nous avons dans un deuxième temps développé la synthèse de NPs d'alliage CoAl et utilisé la plus forte réactivité de l'aluminium vis-à-vis du dioxygène pour engendrer la ségrégation du Co et la formation d'alumine dans le but d'obtenir in fine de systèmes Co@Al2O3. Cette ségrégation a été suivie par des mesures d'aimantation au SQUIDBimetallic magnetic nanoparticles (NPS) of core-shell type exhibit a huge potential of application due to the wide range of possible applications which can be envisaged for this type of objects. Each potential application requires particles of specifically optimised properties which requires on one hand, the development of synthesis methods and on the other, a thorough study of their properties. In this thesis we have developed methods allowing the direct synthesis of 3d/4d NPS (here Fe/Rh) of core-shell 3d@4d and 4d@3d type by reversing the kinetics of reduction of the 3d and 4d elements precursors. Under dihydrogen, iron atoms are produced faster than Rh atoms (hence formation of Rh@Fe NPs). The contrary is observed in the presence of an amine-borane complex (hence Fe@Rh NPs are formed). For these systems, which combine a magnetic metal (Fe) and a magnetically polarisable one (Rh), we have been able to study the influence of the chemical order and structure (evidenced by WAXS, XANES and EXAFS) on the magnetic properties of the NPs through SQUID, Mössbauer and XMCD measurements. In a second part we have developed the synthesis of NPs of CoAl alloy and used the higher reactivity of aluminium towards dioxygen to induce the segregation of Co and the formation of alumina in order to obtain in fine systems of Co@Al2O3 type. This segregation was followed by magnetisation measurements with a SQUID magnetometer
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Desmarest, Cyrille. "Propriétés électromagnétiques de matériaux superparamagnètiques : préparation, et caractérisation magnétique et optique." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2000. http://www.theses.fr/2000VERSA011.
Abstract:
Nous allons au cours de ce travail, prendre en compte la réponse d'une assemblée de particules mono domaines magnétiques à l'excitation magnétique d'une onde électromagnétique. Plus particulièrement, nous allons montrer dans le cas de particules de nickel, à partir du calcul de la perméabilité effective, que la relaxation super paramagnétique engendre des conséquences optiques observables dans la partie infrarouge du spectre. Ces calculs utilisent un modèle de milieu effectif original, le modèle "Sheng-Gadenne". Nous présentons les résultats issus de l'étude expérimentale effectuée sur des cermets de ni-al 2o 3 élaborés par co-pulvérisation. A la suite des mesures xps, qui nous ont permis d'identifier les différents éléments présents au sein des cermets fabriqués et qui suggèrent la possibilité d'une oxydation partielle du nickel détecté, nous avons pu, grâce aux nombreuses techniques de caractérisation électronique complémentaires, déterminer la nature fine des inclusions métalliques présentées notamment stem et étude en spectroscopie par perte d'énergie des électrons (eels) permettant de disposer simultanément de la résolution en énergie du spectromètre (0. 5 Ev. ) et de la résolution spatiale (0. 6 nm) du microscope électronique. Il s'agit de grains sphéroi͏̈des constitués d'un coeur de nickel enrobé d'une enveloppe de nickel oxyde. Les inclusions sont reparties de façon homogène dans les échantillons, et leur diamètre varie entre 3 et 8 nm environ. L'étude des propriétés magnétiques à l'aide d'un magnétomètre squid a montré qu'une telle composition est à l'origine d'un comportement magnétique anormal, cependant nous avons pu en confirmer le caractère super paramagnétique
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Santamaria, Clément. "Phenomenes induits par les interactions en competition : coexistence de l'ordre et du desordre, ordre orientationnel dans des films minces magnetiques." Cergy-Pontoise, 1998. http://www.theses.fr/1998CERG0051.
Abstract:
La premiere partie est consacree a la coexistence ordre desordre dans les systemes de spins vectoriels. Il est montre dans le cas d'un systeme cubique centre, avec prise en compte d'interactions d'echange entre premier et second voisins, la possibilite d'une coexistence de l'ordre et du desordre. Un des sous reseau (les spins aux coins) reste ordonne, alors que les spins au centre sont desordonnes. Le diagramme de phase est etabli, et la comparaison au cas quantique est effectuee. Une methode d'etude des configurations de spins non colineaires est developpee. Par minimisation de l'energie libre, l'angle entre les spins en fonction de la temperature est determine. La deuxieme partie est consacree aux phenomenes de reorientation dans le cas de films minces. La prise en compte de l'interaction dipolaire, qui favorise l'aimantation dans le plan, et d'un terme d'anisotropie favorisant une aimantation perpendiculaire au plan de la couche, permet de rendre compte du basculement de l'aimantation dans le plan lorsque la temperature ou le nombre de couches augmente. Un diagramme de phase est etabli, et permet d'etudier l'influence des differents parametres. La transition est trouvee comme etant du premier ordre. Cette etude est completee par l'utilisation du formalisme des fonctions de green. L'etude des spectres d'onde de spin, montre la possibilite d'existence de modes mous de surface, et donc d'une reorientation aisee des spins. La troisieme partie est consacre au cas d'une multicouche constituee d'un reseau hexagonal compact. Une interaction d'echange antiferromagnetique dans le plan et ferromagnetique entre plans est consideree. Il est demontre l'existence de trois phases, dont une non colineaire. Le phenomene de reorientation est mis en evidence dans le cas multicouche.
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Ajroudi, LIlia. "Ferrites de cobalt nanostructurés ; élaboration, caractérisation, propriétés catalytiques, électriques et magnétiques." Thesis, Toulon, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUL0017/document.
Abstract:
Ce travail est consacré à l’élaboration et l’étude des propriétés catalytiques, électriques et magnétiques denanomatériaux à base de ferrite de cobalt. Les nanopoudres de ferrite de cobalt (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) ont étéélaborées par une nouvelle méthode chimique solvo-thermale. Les nanopoudres obtenues sont très bien cristallisées ontdes tailles de particules qui varient avec le taux de cobalt entre 4 et 7 nm et sont très homogènes en composition. Lesnanopoudres de ferrites de cobalt sont monophasées, de structure spinelle avec un paramètre de maille qui varie enfonction du taux de cobalt. Les nanopoudres de ferrites de cobalt ne s’oxydent pas sous air et en température .Lesnanopoudres de composition proches de x=1 sont stables jusqu’à 900°C, alors que pour de plus forts écarts à lastoechiométrie, des transformations de phase ont lieu au delà de 550°C.Les mesures catalytiques ont mis en évidence l’oxydation de CH4 en CO2 après passage sur le catalyseur pour tous leséchantillons. L’efficacité catalytique est maximale et l’énergie d’activation est la plus faible pour l’échantillon x=1.8 ;ceci est lié à la plus grande surface spécifique, et au plus fort taux de sites actifs pour cette composition.Les ferrites de cobalt élaborées présentent une conduction de type électronique avec un comportement semi conducteurjusqu’à 500-600°C et un comportement métallique au-delà. Les variations de conductivité d’une composition à l’autres’expliquent par les variations du nombre de paires [Co2+,Fe3+].Les nanoparticules ont un comportement superparamagnétique quelle que soit la composition. Ce comportement estdû principalement à un effet de taille et de forme, et à une distribution cationique différente entre les deux types desites tétraédriques et octaédriques de la structure spinelle. Ces ferrites présentent une aimantation à saturation prochede celle de l’état massif, du fait de la grande qualité cristalline attribuée à la méthode d’élaboration mise au pointThis work is devoted to the synthesis and the study of the physical properties of cobalt ferrite nanomaterials. Thecobalt ferrite nanopowders (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) were synthesized by a new solvo thermal chemical route.The nanopowders are highly crystallized, very homogeneous in size and chemical composition. The nanopowderssizes are ranged from 4 nm for high cobalt content to 7 nm for low cobalt content. They are single phased, with thespinel structure, and a cell parameter varying with the cobalt content. The cobalt ferrites do not oxidize, when heatedunder air. For compositions near x=1, the cobalt ferrites are stable when heated under air up to 900°C, as for the othercompositions, phase transformations occur above 550°C.The catalytic measurements have shown the oxidation of CH4 into CO2 in presence of the catalyst for all thecompositions. Cobalt ferrite with composition x=1.8, presents the lowest activation energy and the best catalyticefficiency; this can be related to the great specific surface and the high rate of active sites for this composition.Concerning the conduction properties, the cobalt ferrites exhibit a semiconductor character up to 500-600 ° C and ametallic one above. Changes in conductivity from a composition to another are explained by changes in the number ofpairs [Co2+, Fe3+].A superparamagnetic behaviour was evidenced whatever the composition. This is due for one part to a size and shapeeffect and for the other part to different cationic distribution between tetrahedral and octahedral sites. These ferriteshave a saturation magnetization close to that of the massive state, because of the high crystallinity of the nanopowders,attributed to the synthesis method developed in this work
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Villette, Carole. "Elaboration et caractérisation de fines particules de ferrites spinelles substitués (cuivre/cobalt/manganèse) : relations structure-propriétés magnétiques." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30286.
Abstract:
Les conditions d'elaboration a basses temperatures de particules aciculaires de differents ferrites substitues au cuivre ont ete determinees en vue de l'etude de leurs proprietes physico-chimiques. La caracterisation structurale des ferrites peu riches en cuivre a permis de reveler les valences mixtes du cuivre et du fer. Dans ces phases stoechiometriques les ions cuivreux et ferriques sont localises en sites tetraedriques et octaedriques et les ions cuivriques et ferreux uniquement en sites octaedriques. Compte tenu des basses temperatures utilisees pour leur elaboration ces ferrites possedent une reactivite vis-a-vis de l'oxygene suffisante pour faire apparaitre des phases lacunaires. L'oxydation des ions cuivreux a ete mise en evidence de maniere originale puisque le ferrite stoechiometrique riche en cuivre (21% massique) de symetrie cubique possede apres oxydation une maille quadratique. Le ferrite cuivrique (26,5% massique) possede lorsqu'il est refroidi lentement a partir de sa temperature de preparation une symetrie quadratique. Pour cette composition, l'association de l'anisotropie de structure (deformation de la maille) et de l'anisotropie de forme due a l'acicularite des particules permet d'atteindre des champs coercitifs de l'ordre de 1600 oe. Par ailleurs, si l'on substitue les ions cobalt (cations a forte anisotropie magnetocristalline) aux ions cuivre le champ coercitif de ces ferrites atteint une valeur de 4000 oe environ pour une teneur massique relativement faible de 3,7%. L'incidence de la deformation de la maille spinelle sur le champ coercitif a egalement ete observee pour le ferrite substitue au manganese (un manganese pour deux fer). En effet, a l'etat stoechiometrique le ferrite possede une symetrie cubique, mais au terme d'un traitement d'oxydation faisant apparaitre une quantite importante d'ions manganese trivalents la maille cristalline devient quadratique. Cette evolution structurale et chimique se traduit par un tres fort accroissement du champ coercitif qui passe de 180 oe pour le ferrite stoechiometrique a 500 oe apres oxydation