Télécharger mémoire online étude de propriétés structurales et magnétiques de nanoparticules de maghémite dispersées dans une matrice de silice, tutoriel rapport PDF.
INTRODUCTION
CHAPITRE I. ETAT DE L’ART
I.A. Introduction
I.B. Synthèse des nanoparticules de maghémite
I.B.1. Synthèse
I.B.2. Avantages et inconvénients de la méthode de co-précipitation
I.C. Les nanoparticules de maghémite
I.C.1. Les transitions de phase de la maghémite
I.C.1.a. Effet de la taille sur la température de transition
I.C.1.b. Effet de l’irradiation laser
(1) Interactions rayonnement-matière
(2) Effet de l’irradiation laser sur les transitions de phase des oxydes de fer
I.C.1.c. Effets de la taille et de la pression
I.C.1.d. Transition inverse -Fe2 O3 -Fe2 O3
I.C.1.e. Conclusion
I.C.2. Les propriétés magnétiques
I.C.2.a. Introduction
I.C.2.b. Etudes expérimentales
I.C.2.c. Simulation numérique
I.D. Les nanocomposites
I.D.1. Introduction
I.D.2. Les transitions de phase de la maghémite
I.D.2.a. Effet de l’encapsulation
I.D.2.b. Effet de la matrice
I.D.3. Propriétés magnétiques
I.D.3.a. Introduction
(1) Energie d’échange
(2) Energie dipolaire
I.D.3.b. Etudes Expérimentales
I.D.3.c. Conclusion
I.E. Conclusion générale
Références
CHAPITRE II. ETUDE DES PROPRIETES STRUCTURALES ET MAGNETIQUES DES NANOPARTICULES DE MAGHEMITE
II.A. Synthèse par co-précipitation
II.A.1. Précurseurs et agent de précipitation
II.A.2. Mode opératoire
-Etape 4 : Lavage et dispersion de la maghémite
II.B. Etudes préliminaires sur le ferrofluide
II.B.1. Analyses par Microscopie à Force Atomique
II.B.2. Analyses par Microscopie Electronique à Transmission
II.B.2.a. Analyses par Spectrométrie Mössbauer
(1) Conditions expérimentales
(2) Résultats
II.C. Etudes Structurales de la poudre de nanoparticules de maghémite
II.C.1. Analyses par diffraction des rayons X
II.C.1.a. Diffractomètre de Rayons X
II.C.1.b. Affinement des diagrammes
II.C.1.c. Analyse par diffraction des rayons X
II.C.2. Caractérisation par spectrométrie Raman
(1) Conditions expérimentales
(2) Résultats
II.C.3. Analyses par Spectrométrie Mössbauer
II.D. Etude des transitions de phase de la maghémite
II.D.1. Introduction
II.D.2. Etude par diffraction des rayons x
II.D.3. Etude par spectrométrie Mössbauer
II.D.4. Etude par spectrométrie Raman
II.D.4.a. Le choix de la longueur d’onde
II.D.4.b. Etude des modes de vibration
(1) Etude en fonction de la température
(2) Etude in situ de l’effet de la puissance laser
II.D.4.c. Les résultats
(1) Profil de base
(2) Fréquences et largeurs des raies
II.D.4.d. Mécanisme physique probable lors de la transition maghémite-hématite
II.D.4.e. Relation entre la puissance laser et la température
II.D.4.f. Conclusion
Références
CHAPITRE III.NANOCOMPOSITES
III.A. Elaboration des composites -Fe2 O3-SiO2
III.A.1. Introduction
III.A.2. Mode opératoire
III.A.3. Echantillons élaborés
III.B. Caractérisations structurales des nanocomposites -Fe2 O3/ SiO
III.B.1. Microscopie Electronique à Transmission
III.B.2. Diffraction de Rayons X
III.B.3. Spectrométrie Raman
III.C. Etude des propriétés magnétiques des nanocomposites -Fe2 O3/ SiO2
III.C.1. Mesures magnétiques
III.C.1.a. Mesures du cycle d’hystérésis
III.C.1.b. Mesures d’aimantation M ZFC et M
(1) Propriétés magnétiques de l’échantillon Floc
(2) Etude des interactions magnétiques FC
III.C.2. Etudes par spectrométrie Mössbauer
III.C.2.a. Spectres en température
(1) Méthode d’analyse des spectres
(2) Résultats
III.C.2.b. Conclusion
III.C.3. Mesures de l’aimantation alternative
III.C.3.a. Modèle superparamagnétique
III.C.3.b. Modèle des verres de spins
III.C.3.c. Conclusion
III.D. L’étude des transitions de phase
III.D.1. L’effet de l’irradiation Laser
III.D.1.a. Analyse des spectres Raman
III.D.1.b. Evolution de I(L MIN) – I(L)
III.D.1.c. Evolution de la largeur et de la fréquence des modes de vibration
III.D.1.d. Conclusion MAX Etudes en fonction des traitements thermiques
III.D.1.e. Microscopie Electronique à Transmission
III.D.1.f. Diffraction de Rayons X
III.D.1.g. Spectrométrie Mössbauer
III.D.2. Comparaison entre l’irradiation laser et le traitement thermique
III.D.3. Conclusion
Références
CONCLUSIONS
ANNEXE 1
Résumé sur étude de propriétés structurales et magnétiques
Chapitre I. Etat de l’art
I.A. Introduction
Le comportement magnétique de systèmes contenant des nanoparticules suscite depuis près d’un siècle un grand intérêt à la fois du point de vue fondamental et du point de vue technologique. L’intérêt fondamental porte notamment sur la compréhension des propriétés physiques des nanoparticules qui dépendent de la taille, de la forme et des effets de surface. Les nanoparticules magnétiques trouvent par ailleurs des applications croissantes dans les nanotechnologies, biotechnologies,… .
Les oxydes de fer sont les matériaux magnétiques les plus connus et les plus étudiés, car ils sont omniprésents dans la nature, ils sont faciles à synthétiser et à faibles coûts. A ce jour, il existe 16 types différents d’oxydes de fer, matériaux affichant un large éventail de propriétés : magnétiques, optiques et électroniques. Trois des polymorphes les plus étudiés sont la magnétite (Fe3 O4), la maghémite (-Fe Historiquement, l’espèce minérale ‘magnétite Fe2 O3) et l’hématite (-Fe3 O4 2O3). est le plus ancien aimant, utilisé par l’homme. Aujourd’hui, les matériaux à base de magnétite sont très utilisés pour des applications industrielles, comme aimant permanent, composant magnétique à haute fréquence et récemment comme constituant de composants à haute magnétorésistance.
La magnétite a une structure spinelle inverse, pour laquelle chaque maille élémentaire se compose de 8 atomes de Fe2+, 16 atomes de Fe3+, et 32 atomes de O2 Elle peut être précurseur de la maghémite et de l’hématite.
La maghémite -Fe2 O est un oxyde de Fe(III) qui dérive de la structure spinelle inverse de la magnétite Fe3 3O4.
Sa structure se caractérise par l’existence de lacunes dans les sites octaédriques. Sous forme de nanoparticules, les propriétés physiques de la maghémite varient avec la taille, le désordre structural interne. l’état d’agrégation, l’état de surface et le milieu dans lequel elles sont dispersées. L’utilisation de la maghémite s’est accrue dans de nombreux domaines de la science et de la technologie et notamment dans le domaine biomédical (agent de contraste en imagerie par résonance magnétique, vecteur de médicaments et traitement par hyperthermie des cellules cancéreuses), en biologie moléculaire (purification de l’ADN et des cellules, la protection des cellules humaines des rayons ultraviolets) et en science de la terre. Dans l’industrie, elles ont permis de développer des applications dans l’enregistrement magnétique, la réfrigération magnétique l’impression magnétique, la catalyse, la récupération d’ions et les membranes magnétiques.
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