Synthèse par voie organométallique de nanoparticules magnétiques de forme contrôlée / Dumestre, Frédéric  

Public ISBD Titre : Synthèse par voie organométallique de nanoparticules magnétiques de forme contrôlée Type de document : texte imprimé Auteurs : Dumestre, Frédéric, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse Année de publication : 2003 Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULES  FER  COBALT  MAGNÉTISME  CONTRÔLE DE FORME  ORGANISATION  SUPER-CRISTAUX  MATÉRIAUX MAGNETIQUES  COMPOSES ORGANOMÉTALLIQUES NANOPARTICLES  OF  MAGNETISM  SHAPE CONTROL  ORGANIZATION  SUPERCRYSTALS  MAGNETIC MATERIALS  ORGANOMETALLIC COMPOUNDS Résumé : "Après avoir présenté les motivations industrielles pour l'obtention de nanoparticules de forme et de taille contrôlées, nous présenterons les principales avancées décrites dans la littérature sur les méthodes de synthèse ainsi que sur le contrôle de la forme de nanoparticules d'éléments ferromagnétiques. Nous présentons ensuite nos travaux sur la synthèse et le contrôle de la forme de nanoparticules de fer et de cobalt par décomposition, en solution, de complexes organométalliques. Nous aborderons également les principaux résultats des caractérisations structurales et magnétiques réalisées sur ces composés. Une méthode de décomposition sous atmosphère réductrice, développée au laboratoire et utilisant des polymères comme agents stabilisants, a été adaptée et développée pour être utilisée en présence de ligands amines et acides carboxyliques à longue chaîne. Dans le cas de nanoparticules de cobalt, la décomposition du précurseur organométallique Con'-CH1Xn- C8H12) en présence de quantités contrôlées d'amines et d'acides à longue chaîne, par exemple d'hexadecylamine et d'acide oléique, a conduit à la formation de nano-bâtonnets de cobalt dont le facteur de forme est contrôlé par la longueur de la chaîne alkyle des agents stabilisants. Ainsi, nous avons pu isoler des nano-bâtonnets de longueur variant entre 17 nm et 130 nm et de diamètre de 5 nm à 9 nm. Des nano-cubes de fer ont aussi pu être obtenus par décomposition du complexe Fe[N(SiMes) en présence d'hexadecylamine et d'acide oléique. L'utilisation de différentes combinaisons d'acide et d'amine a permis de synthétiser des particules de diamètre contrôlé entre 5 et 8 nm. Ces nano-cubes de fer ont une structure de type cubique centrée. Les analyses en spectroscopie Mössbauer ainsi que les mesures magnétiques ont montré que nous étions en présence de fer pur. L'organisation de ces objets en réseaux a été étudiée. Nous avons montré que des nano-bâtonnets de cobalt, de section hexagonale, synthétisés en présence d'hexadecylamine et d'acide stéarique s'organisent en réseaux 2D sur des zones proches de 1 ?m2. L'organisation des nano-cubes de fer a également été abordée et nous avons mis en évidence l'organisation en réseaux tridimensionnels étendus sur 2 à 3 um. Finalement, nous présenterons des résultats préliminaires obtenus pour la synthèse de nanoparticules de fer/cobalt." "After presenting the industrial motivations for obtaining nanoparticles with controlled shape and size, we will present the main advances described in the literature on synthesis methods as well as on the shape control of nanoparticles of ferromagnetic elements. We then present our work on the synthesis and shape control of iron and cobalt nanoparticles by decomposition, in solution, of organometallic complexes. We will also discuss the main results of the structural and magnetic characterizations carried out on these compounds. A decomposition method under reducing atmosphere, developed in the laboratory and using polymers as stabilizing agents, was adapted and developed for use in the presence of long-chain amine and carboxylic acid ligands. In the case of cobalt nanoparticles, the decomposition of the organometallic precursor Con'-CH1Xn- C8H12) in the presence of controlled amounts of amines and long-chain acids, for example hexadecylamine and oleic acid, led to the formation of cobalt nanorods whose form factor is controlled by the length of the alkyl chain of the stabilizing agents. Thus, we were able to isolate nanorods with lengths varying between 17 nm and 130 nm and diameters from 5 nm to 9 nm. Iron nanocubes were also obtained by decomposition of the Fe[N(SiMes) complex in the presence of hexadecylamine and oleic acid. The use of different combinations of acid and amine made it possible to synthesize particles with controlled diameters between 5 and 8 nm. These iron nano-cubes have a body-centered cubic structure. Mössbauer spectroscopy analyses and magnetic measurements showed that we were in the presence of pure iron. The organization of these objects in networks was studied. We showed that cobalt nano-rods, with a hexagonal section, synthesized in the presence of hexadecylamine and stearic acid, organize themselves into 2D networks over areas close to 1 ?m2. The organization of iron nano-cubes was also addressed and we highlighted the organization in three-dimensional networks extended over 2 to 3 ?m. Finally, we will present preliminary results obtained for the synthesis of iron/cobalt nanoparticles." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 14/11/2003 Ecole_doctorale : Science de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie, biologie, santé Localisation : LCC En ligne : http://www.theses.fr/2003TOU30202 Synthèse par voie organométallique de nanoparticules magnétiques de forme contrôlée [texte imprimé] / Dumestre, Frédéric, Auteur ; Bruno Chaudret, Directeur de thèse . - 2003. Langues : Français (fre) Tags : NANOPARTICULES  FER  COBALT  MAGNÉTISME  CONTRÔLE DE FORME  ORGANISATION  SUPER-CRISTAUX  MATÉRIAUX MAGNETIQUES  COMPOSES ORGANOMÉTALLIQUES NANOPARTICLES  OF  MAGNETISM  SHAPE CONTROL  ORGANIZATION  SUPERCRYSTALS  MAGNETIC MATERIALS  ORGANOMETALLIC COMPOUNDS Résumé : "Après avoir présenté les motivations industrielles pour l'obtention de nanoparticules de forme et de taille contrôlées, nous présenterons les principales avancées décrites dans la littérature sur les méthodes de synthèse ainsi que sur le contrôle de la forme de nanoparticules d'éléments ferromagnétiques. Nous présentons ensuite nos travaux sur la synthèse et le contrôle de la forme de nanoparticules de fer et de cobalt par décomposition, en solution, de complexes organométalliques. Nous aborderons également les principaux résultats des caractérisations structurales et magnétiques réalisées sur ces composés. Une méthode de décomposition sous atmosphère réductrice, développée au laboratoire et utilisant des polymères comme agents stabilisants, a été adaptée et développée pour être utilisée en présence de ligands amines et acides carboxyliques à longue chaîne. Dans le cas de nanoparticules de cobalt, la décomposition du précurseur organométallique Con'-CH1Xn- C8H12) en présence de quantités contrôlées d'amines et d'acides à longue chaîne, par exemple d'hexadecylamine et d'acide oléique, a conduit à la formation de nano-bâtonnets de cobalt dont le facteur de forme est contrôlé par la longueur de la chaîne alkyle des agents stabilisants. Ainsi, nous avons pu isoler des nano-bâtonnets de longueur variant entre 17 nm et 130 nm et de diamètre de 5 nm à 9 nm. Des nano-cubes de fer ont aussi pu être obtenus par décomposition du complexe Fe[N(SiMes) en présence d'hexadecylamine et d'acide oléique. L'utilisation de différentes combinaisons d'acide et d'amine a permis de synthétiser des particules de diamètre contrôlé entre 5 et 8 nm. Ces nano-cubes de fer ont une structure de type cubique centrée. Les analyses en spectroscopie Mössbauer ainsi que les mesures magnétiques ont montré que nous étions en présence de fer pur. L'organisation de ces objets en réseaux a été étudiée. Nous avons montré que des nano-bâtonnets de cobalt, de section hexagonale, synthétisés en présence d'hexadecylamine et d'acide stéarique s'organisent en réseaux 2D sur des zones proches de 1 ?m2. L'organisation des nano-cubes de fer a également été abordée et nous avons mis en évidence l'organisation en réseaux tridimensionnels étendus sur 2 à 3 um. Finalement, nous présenterons des résultats préliminaires obtenus pour la synthèse de nanoparticules de fer/cobalt." "After presenting the industrial motivations for obtaining nanoparticles with controlled shape and size, we will present the main advances described in the literature on synthesis methods as well as on the shape control of nanoparticles of ferromagnetic elements. We then present our work on the synthesis and shape control of iron and cobalt nanoparticles by decomposition, in solution, of organometallic complexes. We will also discuss the main results of the structural and magnetic characterizations carried out on these compounds. A decomposition method under reducing atmosphere, developed in the laboratory and using polymers as stabilizing agents, was adapted and developed for use in the presence of long-chain amine and carboxylic acid ligands. In the case of cobalt nanoparticles, the decomposition of the organometallic precursor Con'-CH1Xn- C8H12) in the presence of controlled amounts of amines and long-chain acids, for example hexadecylamine and oleic acid, led to the formation of cobalt nanorods whose form factor is controlled by the length of the alkyl chain of the stabilizing agents. Thus, we were able to isolate nanorods with lengths varying between 17 nm and 130 nm and diameters from 5 nm to 9 nm. Iron nanocubes were also obtained by decomposition of the Fe[N(SiMes) complex in the presence of hexadecylamine and oleic acid. The use of different combinations of acid and amine made it possible to synthesize particles with controlled diameters between 5 and 8 nm. These iron nano-cubes have a body-centered cubic structure. Mössbauer spectroscopy analyses and magnetic measurements showed that we were in the presence of pure iron. The organization of these objects in networks was studied. We showed that cobalt nano-rods, with a hexagonal section, synthesized in the presence of hexadecylamine and stearic acid, organize themselves into 2D networks over areas close to 1 ?m2. The organization of iron nano-cubes was also addressed and we highlighted the organization in three-dimensional networks extended over 2 to 3 ?m. Finally, we will present preliminary results obtained for the synthesis of iron/cobalt nanoparticles." Document : Thèse de doctorat Etablissement_delivrance : Université de Toulouse 3 Date_soutenance : 14/11/2003 Ecole_doctorale : Science de la matière (SdM) (Toulouse) Domaine : Chimie, biologie, santé Localisation : LCC En ligne : http://www.theses.fr/2003TOU30202

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