Etude d'hexaferrites de baryum substitues bafe#1#2##2#xa#xco#xo#1#9 (a = ir, ti). Synthese de monocristaux, structures cristallines et magnetiques, spectroscopie raman

par Jens Kreisel

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Henri Vincent.

Soutenue en 1999

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    L'hexaferrite de baryum m, bafe#1#2o#1#9, possede une anisotropie magnetique axiale tres forte, c'est de ce fait un excellent materiaux de base pour aimant permanent. En substituant les cations fe#3#+ par le couple ti#4#+/co#2#+ ou ir#4#+/co#2#+ on reduit l'anisotropie magneto-cristalline qui devient planaire pour un taux critique. Nous avons effectue la premiere etude d'hexaferrites m par spectroscopie raman. L'utilisation des approches isotypique et isomorphique nous a permis d'identifier les modes vibrationnels de certains polyedres dans la structure de bam. Par ailleurs, les spectres raman enregistres entre 300 a 1000 k montrent que la spectroscopie raman permet de mettre en evidence des transitions magnetiques. L'analyse par spectroscopie raman des monocristaux d'hexaferrites substitues, bafe#1#2# ## #2#xir#xco#xo#1#9 et bafe#1#2# ## #2#xti#xco#xo#1#9, a permis de mieux definir le modele de structure nucleaire. Nous avons egalement entrepris une etude raman de films minces de bafe#1#2o#1#9, qui montre l'interet de la spectroscopie raman comme technique d'analyse de couches minces d'hexaferrite, complementaire de la diffraction des rx. Une etude realisee par diffraction neutronique a permis de suivre le changement d'anisotropie magnetique a l'echelle microscopique et d'etablir les structures nucleaires et magnetiques. Les resultats montrent, que le changement d'anisotropie des deux solutions solides conduit entre de 200 et 300 k a des structures magnetiques similaires. Vers les basses temperatures, au contraire, le changement d'anisotropie des cristaux substitues ir#4#+ peut etre decrit par une inclinaison collective des moments de 0 a 90, tandis que le changement d'anisotropie de la substitution ti#4#+ passe par plusieurs structures complexes (helices, agrandissement de la maille, etc. ). L'ensemble des mesures magnetique et neutronique montre que le changement rapide d'anisotropie observe dans bafe#1#2# ## #2#xir#xco#xo#1#9 est principalement du a la substitution du site bipyramidal par ir. L'etude comparee des deux solutions solides montre que le cation co#2#+ ne joue pas le role determinant dans le changement d'anisotropie de bam qui lui est souvent attribue. Enfin, les differences de structures magnetiques des deux composes sont probablement a l'origine du pouvoir d'absorption des ondes hyperfrequence different.


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  • Détails : 168 P.
  • Annexes : 251 REF.

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