Structure, dimensionnalité et magnétisme de nouvelles halogéno-cobaltites - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Structure, dimensionality and magnetism of new halogeno-cobaltites

Structure, dimensionnalité et magnétisme de nouvelles halogéno-cobaltites

Résumé

Among the wide diversity of hexagonal perovskite-related materials, cobalt-based systems have been widely studied because of their complex electronic and magnetic properties. The investigation of systems Ba-Co-O-X with X=F, Cl or Br has led to the synthesis of new phases with structures characterized by Co3O12 trimers (three face-shared CoO6 octahedra) or Co4O15 tetramers (four face-shared CoO6 octahedra) entities. Strong structural relationships have been pointed out between trimers and tetramers forms for oxides, oxyfluorides, oxychlorides and oxybromides compounds, with for example oxygen disorders or high temperature phases transformations (tetramers -> trimers). In these materials, the interface layer between elementary blocks is of particular importance for the dimensionality of the structures. Magnetic susceptibility measurements combined to neutrons diffraction experiments have established a paramagnetic -> antiferromagnetic transition along the c-axis in the low temperature range for halogeno-cobaltites materials. Isothermal magnetic field dependences of the magnetization have shown a more complex magnetic behaviour for the bromed materials with the possibility to align the magnetic moments in the (ab) plane by application of a magnetic field. Finally, this work deals with the relations between crystal structure, dimensionality and magnetic properties of these new halogeno-cobaltites phases.
Parmi la grande diversité de composés formant la famille des perovskites hexagonales, les systèmes à base de cobalt sont largement étudiés à cause de leurs propriétés électroniques et magnétiques complexes. Ainsi, l'investigation des systèmes Ba-Co-O-X avec X=F, Cl ou Br a permis de synthétiser de nouvelles phases dont les structures sont caractérisées par des groupements trimères Co3O12 (trois octaèdres CoO6 reliés par une face) ou tétramères Co4O15 (quatre octaèdres CoO6 reliés par une face). De fortes relations structurales ont été mises en évidence entre les formes trimères et tétramères des composés oxydes, oxyfluorures, oxychlorures et oxybromures, notamment l'existence de désordres des atomes d'oxygène ou des transformations de phases à haute température (tétramères -> trimères). Dans tous ces matériaux, la couche d'interface entre blocs élémentaires joue un rôle prépondérant sur la dimensionnalité des structures créées. Par ailleurs, des mesures de susceptibilité magnétique combinées à des expériences de diffraction des neutrons ont permis d'établir l'existence, en l'absence de champ magnétique, d'une mise en ordre antiferromagnétique selon l'axe c à basse température dans les matériaux halogéno-cobaltites. L'évolution des courbes d'aimantation en fonction du champ appliqué montre un comportement magnétique plus complexe pour les matériaux bromés, avec notamment la possibilité d'aligner les moments magnétiques dans le plan (ab) par application d'un champ magnétique. Finalement, ce travail de thèse présente les relations entre structure cristalline, dimensionnalité et propriétés magnétiques de ces nouvelles phases halogéno-cobaltites.
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Dates et versions

tel-00198765 , version 1 (17-12-2007)
tel-00198765 , version 2 (18-12-2007)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00198765 , version 2

Citer

Matthieu Kauffmann. Structure, dimensionnalité et magnétisme de nouvelles halogéno-cobaltites. Matériaux. Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00198765v2⟩
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