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Ibrahim, Mona. Etude de la réactivité des acétylacétonates métalliques pour l'enrobage de nanoparticules magnétiques de cobalt

Ibrahim, Mona (2012) Etude de la réactivité des acétylacétonates métalliques pour l'enrobage de nanoparticules magnétiques de cobalt.

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Résumé en francais

Nous avons développé deux méthodes de synthèse de nanoparticules de cobalt en phase liquide : - des bâtonnets de diamètre de 15 nm et de longueur comprise entre 80 et 150 nm; - des nanoparticules sphériques de diamètre 10 nm. Les bâtonnets présentent des propriétés magnétiques anisotropes et sont de bons candidats comme brique de base pour la fabrication d'aimants permanents. Les particules sphériques trouvent des applications dans la spintronique ou dans la biologie. L'enrobage de ces particules de cobalt a plusieurs motivations : -la protection vis-à-vis de l'oxydation ; - la formation d'une barrière isolante pour les applications en nanoélectronique ; - la formation d'une barrière de diffusion empêchant le frittage lors de la mise en forme des bâtonnets ; - la modification de leur propriétés magnétiques (augmentation de l'aimantation et du champ coercitif). Dans ce travail nous avons étudié les potentialités de la décomposition des acétylacétonates de fer, de magnésium et d'aluminium dans des solvants organiques (oleylamine, dibenzylether, polyols) à haute température pour modifier la surface de particules de cobalt. Un alcoxyde d'aluminium précipitant sous forme de nanotubes à été isolé et caractérisé. Les résultats les plus probants ont été obtenus avec le fer et le magnésium. Nous avons mis en évidence la réactivité du cobalt avec les solvants organiques à 300°C qui mène à un enrobage des bâtonnets par une couche de matière carbonée ou à une carburation. En présence d'acétylacétonate de fer cette réactivité est favorable à la formation d'une couche continue de magnétite ou de fer métallique en surface des bâtonnets de cobalt. En présence d'acétylacétonate de magnésium une compétition entre la croissance de MgO et celle d'une couche carbonée a été observée. Ce travail a ouvert des perspectives sur la modification des propriétés magnétiques et la mise en forme des bâtonnets de cobalt dans le contexte de l'élaboration d'aimants permanents originaux.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Viau, Guillaume
Lachaize, Sébastien
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Physique et Chimie des Nano-Objets (LPCNO), UMR 5215
Mots-clés libres :Nanoparticules magnétiques - Magnétite - Nano-bâtonnets - Alcoxyde d'aluminium - Cœur-coquille - Cobalt
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :17 Sep 2012 11:06