Elaboration par chimie douce et caracterisation de poudres fines mn xfe 3 xo 4 + (1. 0 x 1. 8) a morphologie aciculaire. Etude de la reactivite vis-a-vis de l'oxygene, et des relations structure / proprietes magnetiques

par FABRICE AGNOLI

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Philippe Tailhades.

Soutenue en 2000

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Les travaux presentes dans ce memoire portent sur l'etude de poudres fines d'oxydes spinelles mn xfe 3 xo 4 + (1. 0 x 1. 8) a morphologie aciculaire. Les objectifs de ces recherches visent a etudier l'influence de la substitution du manganese au fer, sur les proprietes des oxydes. Les travaux portent sur la reactivite envers l'oxygene des materiaux synthetises, ainsi que sur les relations structure / proprietes magnetiques (champ coercitif, aimantation a saturation). Les oxydes ont ete elabores au moyen de techniques issues de la chimie douce. La premiere etape consiste en l'elaboration d'un precurseur oxalique mixte (mn xfe 3 x) 1 / 3c 2o 4, 2 h 2o a morphologie aciculaire. Dans un deuxieme temps, la decomposition du precurseur, suivi d'un traitement de reduction menagee (atmosphere h 2/h 2o/n 2), aboutit a l'obtention de poudres fines d'oxydes stoechiometriques mn xfe 3 xo 4. La grande reactivite des poudres, autorise l'oxydation a temperature moderee des spinelles stoechiometriques mn xfe 3 xo 4, en spinelles lacunaires a valence mixte mn xfe 3 xo 4 + (0 0. 5). Lors de l'augmentation de la sur-stoechiometrie en oxygene, les valences des cations metalliques sont modifiees au travers de differentes reactions d'oxydo-reduction. Le changement de repartition cationique qui en resulte, entraine plusieurs modifications structurales (changement de symetrie cristalline, transformation de phase,). Parallelement, nous observons des variations importantes de proprietes magnetiques. En effet, des coercivites d'environ 4090 oe sont obtenus. Ces valeurs, remarquables pour des oxydes spinelles exempts d'ions co 2 +, conferent aux materiaux etudies des proprietes interessantes pour des applications technologiques. L'etude des oxydes stoechiometriques et lacunaires a ete effectuee au moyen de differentes techniques de caracterisation. Les resultats ont permis de mettre en evidence certaines relations structure / proprietes. En effet, les oxydations en phases lacunaires entrainent une augmentation de la teneur en ions a effet jahn-teller (mn 3 +), ainsi qu'en lacunes. L'action conjuguee de ces deux parametres sur les caracteristiques elastiques du reseau cristallin, a ete mise en evidence au travers des variations structurales (parametres cristallins, aimantations a saturation).


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Informations

  • Détails : 147 p.
  • Annexes : 132 ref.

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2000TOU30028
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