Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type cœur-coquille. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2007

Synthesis and properties study of core-shell magnetic nanoparticles

Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type cœur-coquille.

Résumé

The bimetallic magnetic nanoparticles (NPs) of core-shell type exhibit a huge potential of application due to the wide range of properties available for this type of objects. Each potential application requires particles of specific optimised properties which needs on the 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. The Rh atoms production is faster under dihydrogène and those of Fe atoms in the presence of amine borane. For this system, which combines a magnetic metal (Fe) and a magnetic polarisable one (Rh) we were able to study the influence of the chemical order and of the structure (evidenced by WAXS , XANES and EXAFS) on the magnetic properties through measures SQUID, Mössbauer and XMCD. In the second part we have developed the synthesis of CoAl alloy and used the higher reactivity of aluminium towards the oxygen to cause 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 magnetic measurements.
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 rhodium sont engendrés plus rapidement que ceux de Fe (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 SQUID.
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Dates et versions

tel-00342358 , version 1 (27-11-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00342358 , version 1

Citer

Diana Ciuculescu-Pradines. Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type cœur-coquille.. Physique [physics]. Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00342358⟩
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