Ingenierie de materiaux moleculaires magnetiques complexes de radicaux libres nitronyl nitroxydes bis-bidentes synthese, structure et magnetisme

par KARINE FEGY

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Dominique Luneau.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La chimie de coordination des radicaux libres nitronyl nitroxydes est propice aux composes moleculaires magnetiques (aimants moleculaires ou transitions de spin). Cependant le caractere base de lewis faible du groupe nitroxyde >n-o limite dans de nombreux cas leur utilisation aux ions metalliques porteurs de ligands attracteurs. Pour eviter ce probleme, nous avons choisi de substituer les radicaux par des groupes donneurs. Ce travail concerne la synthese, la caracterisation structurale et l'etude des proprietes magnetiques de complexes d'ions metalliques avec les radicaux nitronyl nitroxydes porteurs des groupes imidazolyle (nitimh) ou benzimidazolyle (nitbzimh). La premiere partie est consacree a la complexation des radicaux non deprotones. Avec les ions metalliques de transition mn#2#+, ni#2#+, zn#2#+ et de terres rares gd#3#+, dy#3#+, plusieurs molecules mononucleaires qui sont des entites discretes, ont ete isolees. Leurs structures determinees par diffraction des rayons x sur monocristal montrent pour la premiere fois des centres metalliques entoures exclusivement de radicaux nitroxydes ; m(l)#3(mn#2#+, ni#2#+, zn#2#+) ou m(l)#4 (gd#3#+, dy#3#+)(l = nitimh ou nitbzimh). L'etude de leurs proprietes magnetiques revele des comportements varies. La seconde partie du travail decrit une serie de composes etendus du manganese(ii), obtenus lorsque les radicaux sont deprotones ; nitim#- ou nitbzim#-. La dimension des composes depend alors des conditions experimentales de deprotonation et du type de contre anions utilises. Quatre chaines ferrimagnetiques dans lesquelles alternent les ions manganese(ii) et les radicaux ont ete isolees, et leurs structures determinees. L'etude de leurs proprietes magnetiques met en evidence une aimantation spontanee au-dessous de temperature comprises entre 2 k et 4,5 k. Selon des conditions experimentales differentes, une serie de composes bidimensionnels a egalement ete synthetisee. La determination structurale de l'un d'entre eux montre qu'il s'agit de composes lamellaires constitues de feuillets mn#2(l)#3#+, separes par les contre anions. Ces composes sont des aimants en dessous de temperatures allant de 1,4 k a 40 k. Cette strategie est donc prometteuse et devrait ouvrir de nouvelles perspectives pour la construction d'edifices tridimensionnels.


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  • Détails : 280 P.
  • Annexes : 380 REF.

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