Effet de taille et de surface sur les propriétés physiques de nanoparticules superparamagnétiques / Margeat, Olivier  

Public ISBD Titre : Effet de taille et de surface sur les propriétés physiques de nanoparticules superparamagnétiques Titre original : Size and surface effectson the physical properties of superparamagneticnanoparticles Type de document : texte imprimé Auteurs : Margeat, Olivier, Auteur ; Amiens, Catherine, Directeur de thèse ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse Année de publication : 2005 Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULE  CLUSTER  FER  COBALT  NICKEL  BIMÉTALLIQUE  CŒUR-COQUILL  SYNTHÈSE ORGANOMÉTALLIQUE  MAGNETISM  MOMENT MAGNÉTIQUE  ANISOTROPIE MAGNÉTIQUE  EFFETS DE TAILLE EFFETS DE SURFACE  STRUCTURE  WAXS  EXAFS  XANES  MÖSSBAUER  SQUID NANOPARTICLE, CLUSTER  IRON  BIMETALLIC  CORE-SHELL  ORGANOMETALLIC SYNTHESIS  MAGNETIC MOMENT  MAGNETIC ANISOTROPY  SIZE EFFECT  SURFACE EFFECT  WAXS EXAFS  SQUID Résumé : "Les nanoparticules métalliques, objets à la frontière entre le métal massif et les espèces moléculaires, présentent des propriétés physiques et chimiques originales issues directement de leur faible taille et de leur forte proportion d'atomes de surface. Les propriétés magnétiques de nanoparticules ferromagnétiques sont particulièrement influencées par l réduction de taille, et plus généralement par l'interaction des atomes de surface avec leur environnement (polymères, ligands...). Le travail présenté dans ce manuscrit met en évidence dans une première partie l'influence de ligands tels des acides de Lewis sur le moment magnétique de nanoparticules de Cobalt (une importante diminution est observée). Une seconde partie est consacrée aux propriétés magnétiques (moment orbital/de spin, anisotropie, dynamique du moment magnétique...) de nanoparticules de fer pour lesquelles une exaltation du moment magnétique est observée (à 2,59 ?g/at.) tant par mesures au SQUID ou spectroscopie Mössbauer, et attribuée à la faible taille des objets (1,8 nm). Enfin, la dernière partie concerne des nanoparticules bimétalliques Fer-Nickel pour lesquelles nous avons mis en évidence une ségrégation des espèces, avec un cœur de Nickel et des atomes de Fer en surface. Chaque étude s'attache également à la caractérisation de la structure et de l'état de surface des nanoparticules, en combinant des mesures de diffusion de rayons X aux grands angles (WAXS) à celles d'absorption de rayons X (EXAFS et XANES), permettant une corrélation entre cet état de surface, la structure des particules et leurs propriétés magnétiques." "Metallic nanoparticles are objects at the border between bulk metal and molecular species who possess original physical and chemical properties resulting directly from their low size and high surface atoms proportion. Magnetic properties of ferromagnetic particles are particularly influenced by the size reduction, and more generally by the interaction of surface atoms with their environment (polymer, ligands). This work shows here in a first part the influence of ligands such as Lewis acids on the magnetic moment of Cobalt nanoparticles (an important decrease is observed). A second part deals with the magnetic properties (orbital/spin moment, anisotropy, dynamic of the magnetic moment...) for iron nanoparticles having an enhanced magnetic moment (2,59 ?g/at.) as shown by SQuiD measurements or Mössbauer spectroscopy. Such an effect comes from the low size or the objects (1,8 nm). Finally, the last part deals with some bimetallic Fe-Ni nanoparticles for which we have shown a segregation of the species (nickel core and iron surface atoms). For each sample, the nanoparticle structure and the surface state are characterized by combining wide angle X-ray scattering (WAXS) with X-ray absorption (EXAFS and XANES). Such an association allows a correlation between this surface state, the nanoparticle structure and the magnetic properties." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 29/09/2005 Domaine : Chimie et Physicochimie des Eléments de Transition Localisation : LCC En ligne : https://www.theses.fr/2005TOU30126 Effet de taille et de surface sur les propriétés physiques de nanoparticules superparamagnétiques = Size and surface effectson the physical properties of superparamagneticnanoparticles [texte imprimé] / Margeat, Olivier, Auteur ; Amiens, Catherine, Directeur de thèse ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse . - 2005. Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULE  CLUSTER  FER  COBALT  NICKEL  BIMÉTALLIQUE  CŒUR-COQUILL  SYNTHÈSE ORGANOMÉTALLIQUE  MAGNETISM  MOMENT MAGNÉTIQUE  ANISOTROPIE MAGNÉTIQUE  EFFETS DE TAILLE EFFETS DE SURFACE  STRUCTURE  WAXS  EXAFS  XANES  MÖSSBAUER  SQUID NANOPARTICLE, CLUSTER  IRON  BIMETALLIC  CORE-SHELL  ORGANOMETALLIC SYNTHESIS  MAGNETIC MOMENT  MAGNETIC ANISOTROPY  SIZE EFFECT  SURFACE EFFECT  WAXS EXAFS  SQUID Résumé : "Les nanoparticules métalliques, objets à la frontière entre le métal massif et les espèces moléculaires, présentent des propriétés physiques et chimiques originales issues directement de leur faible taille et de leur forte proportion d'atomes de surface. Les propriétés magnétiques de nanoparticules ferromagnétiques sont particulièrement influencées par l réduction de taille, et plus généralement par l'interaction des atomes de surface avec leur environnement (polymères, ligands...). Le travail présenté dans ce manuscrit met en évidence dans une première partie l'influence de ligands tels des acides de Lewis sur le moment magnétique de nanoparticules de Cobalt (une importante diminution est observée). Une seconde partie est consacrée aux propriétés magnétiques (moment orbital/de spin, anisotropie, dynamique du moment magnétique...) de nanoparticules de fer pour lesquelles une exaltation du moment magnétique est observée (à 2,59 ?g/at.) tant par mesures au SQUID ou spectroscopie Mössbauer, et attribuée à la faible taille des objets (1,8 nm). Enfin, la dernière partie concerne des nanoparticules bimétalliques Fer-Nickel pour lesquelles nous avons mis en évidence une ségrégation des espèces, avec un cœur de Nickel et des atomes de Fer en surface. Chaque étude s'attache également à la caractérisation de la structure et de l'état de surface des nanoparticules, en combinant des mesures de diffusion de rayons X aux grands angles (WAXS) à celles d'absorption de rayons X (EXAFS et XANES), permettant une corrélation entre cet état de surface, la structure des particules et leurs propriétés magnétiques." "Metallic nanoparticles are objects at the border between bulk metal and molecular species who possess original physical and chemical properties resulting directly from their low size and high surface atoms proportion. Magnetic properties of ferromagnetic particles are particularly influenced by the size reduction, and more generally by the interaction of surface atoms with their environment (polymer, ligands). This work shows here in a first part the influence of ligands such as Lewis acids on the magnetic moment of Cobalt nanoparticles (an important decrease is observed). A second part deals with the magnetic properties (orbital/spin moment, anisotropy, dynamic of the magnetic moment...) for iron nanoparticles having an enhanced magnetic moment (2,59 ?g/at.) as shown by SQuiD measurements or Mössbauer spectroscopy. Such an effect comes from the low size or the objects (1,8 nm). Finally, the last part deals with some bimetallic Fe-Ni nanoparticles for which we have shown a segregation of the species (nickel core and iron surface atoms). For each sample, the nanoparticle structure and the surface state are characterized by combining wide angle X-ray scattering (WAXS) with X-ray absorption (EXAFS and XANES). Such an association allows a correlation between this surface state, the nanoparticle structure and the magnetic properties." Document : Thèse de Doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 29/09/2005 Domaine : Chimie et Physicochimie des Eléments de Transition Localisation : LCC En ligne : https://www.theses.fr/2005TOU30126

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