Etude de l'évolution de la composition superficielle d'oxydes mixtes lors de leur oxydation

• Auteur / Autrice : Karine Amilain-Basset
• Direction : Sylvie Bourgeois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Basses températures

Ferrites (matériaux magnétiques)

Résumé

L'étude de l'évolution de la composition superficielle de différents ferrites Fe 3 - xM xO 4 (M étant un élément de transition ou le germanium) au cours de leur oxydation a basse température (T < 600°C), a été réalisée en couplant différentes techniques d'analyses tant volumiques que de surface. Ce travail a ainsi permis de prouver que ces oxydes mixtes, à l'exception du ferrite de molybdène, sont le siège d'un phénomène de ségrégation dynamique ou la surface du matériau s'enrichit en fer et s'appauvrit en l'élément de substitution m. Cependant, la ségrégation peut être influencée par la morphologie du matériau et donc par le mode de préparation des échantillons. Il a également été montre que la nature du cation de substitution m, ainsi que sa teneur x ont une grande influence sur l'amplitude du phénomène de ségrégation ainsi que sur la microstructure du matériau en fin d'oxydation. Notamment, il a été mis en évidence que lorsque la ségrégation conduit à la disparition de l'élément m de la surface, il se forme immanquablement une couche externe d'hématite. Le matériau résultant est donc totalement inhomogène. Enfin, tous les matériaux étudiés se sont avères hydroxyles. Cette observation a été corrélée au rôle stabilisateur des groupements hydroxyles vis-à-vis des faces polaires toujours présentes en surface des ferrites. Dans le cas particulier des échantillons pulvérulents obtenus par broyage, il a été montre que la stabilisation pouvait être réalisée par la formation en surface de phases complexes de type hydroxyde ou oxy-hydroxyde.