Structuration de nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer en films et étude de leurs propriétés magnétiques et de magnétotransport

par Matthias Pauly

Thèse de doctorat en Chimie physique

Sous la direction de Sylvie Bégin-Colin et de Benoît Pichon.

Soutenue en 1900

à Strasbourg .


  • Résumé

    Cette thèse est consacrée à l’élaboration et l’étude des propriétés magnétiques et magnéto-résistives de films minces de nanoparticules d’oxyde de fer organisées par la technique de Langmuir-Blodgett. Un état de l’art est dressé à partir des travaux publiés dans la littérature concernant la synthèse des nanoparticules d’oxyde de fer, leurs propriétés magnétiques les techniques existant pour assembler ces nanoparticules en réseau, en particulier la technique de Langmuir-Blodgett, et les propriétés de transport et de magnétotransport des réseaux de nanoparticules. Les nanoparticules d’oxyde de fer sont synthétisées par décomposition thermique de stéarate de fer. Une attention particulière est portée à la caractérisation structurale des nanoparticules en fonction de leur taille en combinant différentes techniques. Ces nanoparticules sont organisées en réseaux bi- et tridimensionnels par la technique de Langmuir-Blodgett. L’influence de la pureté de la suspension, de la monodispersité en taille des nanoparticules, du substrat et de la taille des nanoparticules sur l’ordre et l’homogénéité des films formés est discutée. Les propriétés magnétiques sont détaillées pour différentes tailles de nanoparticules, et l’influence des interactions dipolaires et de la mise en forme sur les propriétés magnétiques est évaluée en comparant l’aimantation mesurée en fonction du champ magnétique appliqué et de la température pour les nanoparticules dispersées dans un polymère, sous forme de poudre, en monocouche et en multicouche. Les propriétés de transport électronique et de magnétorésistance des nanoparticules assemblées en film sont discutées en s’appuyant sur de mesures de la résistance en fonction de la température, de la tension et du champ magnétique appliqué.

  • Titre traduit

    Assembly of magnetic iron oxide nanoparticles in thin films and study of their magnetic and magnetotransport properties


  • Résumé

    This thesis deals with the magnetic and magnetoresistive properties of iron oxide nanoparticles organised in thin films by the Langmuir-Blodgett technique. Based on previous work published in the literature, the synthesis of iron oxide nanoparticles is presented, as well as their magnetic properties, the techniques used to assemble nanoparticles in arrays, in particular the Langmuir-Blodgett technique, and the transport and magneto-transport properties of nanoparticle arrays. Iron oxide nanoparticles are synthesized by thermal decomposition of iron stearate. Their microstructure is characterised as function of their size by combining different techniques. These nanoparticles are assembled in 2D and 3D arrays by the Langmuir-Blodgett technique. The influence on the assembly order and homogeneity of the suspension purity, the substrate, and the nanoparticle size and polydispersity is discussed. The magnetic properties are detailed for different nanoparticle diameters, and the influence of dipolar interactions and of the assembly on the magnetic properties is presented by comparing the magnetization recorded as function of the temperature and of the magnetic field for nanoparticles dispersed in a polymer matrix, in the powdered state, and organized in mono- and multilayer arrays. The electronic transport and magnetoresistance properties of the nanoparticles assembled in thin films are discussed based on resistance measurement as function of temperature, applied voltage and applied magnetic field.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (221 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 197-213

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  • Bibliothèque :
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Strbg.Sc.2010;0745
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