Propriétés structurales et magnétiques de siliciures et germaniures ternaires RT2X2 et RTX2 : R = Y, La, Lanthanoïdes ; T = Mn et métaux des groupes 8 à 10

par Noor Norlidah bt Mohamed

Thèse de doctorat en Chimie minérale

Sous la direction de Bernard Malaman.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Étude expérimentale
• Cristallochimie
• Diffraction neutron
• Structure magnétique
• Lanthanide composé
• Siliciure
• Germaniure
• Métal transition composé
• Magnétisme
• Cristallochimie
• Siliciures
• Germaniures
• Magnétisme

Résumé

L'étude des propriétés cristallochimiques et magnétiques de siliciures et germaniures ternaires RT2X2 et RTX2, et pseudoternaires RTT' 0,5x1,5 et R(TT')2x2 (R = Lanthanoïdes ; T, T' = métaux de transition ; X = Si, Ge) isotypes de TbFeSi2 et ThCr2Si2, respectivement, a été réalisée. Ces composés associent deux métaux de tailles et électronégativités différentes. La substitution partielle du germanium par le cuivre nous a permis de stabiliser le composé LaMnCu0,5Ge1,5, premier germaniure de structure type TbFeSi2. Les essais de synthèses ont ensuite conduit à l'extension de cette famille de composés avec de nombreuses phases nouvelles RTT'0,5x1,5(R = La-Sm ; T = Mn, Co, Rh ; T' = Ni, Cu, Pd, Pt ; X = Si, Ge). Ces synthèses ont également permis de caractériser de nouvelles phases de formule générale R3T2T'2X4 (R = La-Nd ; T = Mn, Ru ; T' = Ni, Pd, Pt ; X = Si, Ge) et R4MnSi7 (R = Ho, Er), respectivement isotypes de U3Ni4Si4 et Sm4CoGe7, et l'analyse sur monocristal d'un nouveau type structural : le type YbMn0,17Si1,83. Toutes ces phases se présentent comme des variantes d'intercroissance de blocs types BaAl4 et AlB2. Cette analyse nous a alors permis de mieux comprendre les mécanismes de stabilisation de ces phases. Par ailleurs, les déterminations structurales sur monocristaux des composes RMnSi2 (R = La, Nd) et RMnCu0,5Ge1,5 (La, Pr) montrent le rôle du cuivre dans la stabilisation des nouveaux composes quaternaires isotypes de TbFeSi2. Enfin, l'étude par spectrométrie Mössbauer (57Fe) des composes HoFe0,5Si2 et LaFe0,65Ge2 a clairement montré l'imprécision de la dénotation TbFeSi2, notation qui doit être remplacée a présent par la notation LaMnSi2. Ces travaux ont été suivis d'une étude approfondie du magnétisme des composés des solutions solides LaMn2-xCuxGe2 et LaMn2-xFexGe2 (0 ≤ x ≤ 1), des composes RMn1,5Cu0,5Ge2 (R = Y, Ce-Nd, Sm, Gd-Ho) et RMn1,5Ge0,5Ge2 (R = Ce, Pr, Sm, Gd, Tb) isotypes de ThCr2Si2 et des composés RMnCu0,5Ge1,5 et de la solution solide NdMnCu0,5Ge1,5-xSix (x = 0,0 ; 0,3 ; 0,6 ; 0,9 ; 1,2 ; 1,5) isotypes de LaMnSi2. Les structures magnétiques ont toutes été déterminées par diffraction des neutrons. L’évolution du comportement magnétique du sous-réseau de manganèse est discutée en conclusion.

Titre traduit

Structural and magnetic properties of ternary RT2X2 and RTX2 silicides and germanides : R = Y, LA, Lanthanides ; T = MN and group 8 to 10 metals

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