Électrodéposition et caractérisation de films et de nanofils d'alliages Bi1-xSbx

par Florence Besse

Thèse de doctorat en Électrochimie

Sous la direction de Jean-Marie Lecuire et de Clotilde Boulanger.

Soutenue en 1999

à Metz .


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  • Résumé

    Une méthode d'élaboration d'alliages Bi1-xSbx a été développée par électrochimie. Deux milieux électrolytiques aqueux permettent de codéposer le bismuth et l'antimoine à température ambiante. Des alliages sont obtenus pour des valeurs de x comprises entre 0 et 1. Le 1er milieu (à pH=5) fait intervenir des agents complexants des deux cations, l'E. D. T. A. (0. 11 M) pour le bismuth et l'acide tartrique (0. 25 M) pour l'antimoine. Le 2ème milieu (à pH0) est constitué de NaCl 4M et HCl 1M. Les ions bismuth (III et antimoine (III) se trouvent respectivement sous la forme de BiCl5 2- et SbCl4-. Ce milieu apparaît comme étant le meilleur milieu pour maîtriser la composition des alliages electrodéposés. Deux supports (acier inoxydable et carbone vitreux) ont été utilisés pour élaborer ces dépôts, permettant l'obtention d'alliage sous la forme de film (2 cm2 et d'épaisseur 10-50 [mu]m). La composition des dépôts, leur structure cristalline, leur morphologie, leur texture et leurs propriétés de transport électriques (résistivité, effet Hall et magnétorésistance) ont été étudiées en fonction des paramètres électrochimiques. Les films formés sont monophasiques et polycristallins. Les alliages possèdent une résistivité électrique de l'ordre de 3 à 7 [mu][omega]. Une magnétorésistance transverse de 22. 5% à 77K et sous un champ magnétique de 1 Tesla a été obtenue pour des alliages dont la composition est Bi0. 9Sb0. 1. L'électrodéposition de Bi0. 9Sb0. 1 a été également réalisée à l'intérieur des pores nanométriques de membranes en polycarbonate. Les dépôts se trouvent alors sous la forme de fils de 100 à 400 nm de diamètre et de 10 à 20 m de long. L'influence de la concentration en bismuth, du bain électrolytique, des paramètres électrochimiques ainsi que le diamètre des pores a été étudiée sur la qualité des nanofils de bismuth. Une magnétorésistance transverse de 18% à 77K et sous un champ magnétique de 1 Tesla a été observée. L'influence des paramètres électrochimiques a également été observée sur l'orientation des nanofils d'alliages Bi0. 9Sb0. 1 et sur la qualité cristalline de ces dépôts. Une magnétorésistance de 0. 43% à 77K et pour un champ magnétique de 1 Tesla a été mesurée

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Informations

  • Détails : 1 vol. (231 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 226-231

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