Synthèse et propriétés physiques de super-cristaux millimétriques de nanoparticules de fer/cobalt : vers des inducteurs intégrés

Synthesis and physical properties of millimetre-long iron/cobalt nanoparticles super-crystals : on the way to integrated inductors

• Auteur / Autrice : Céline Desvaux
• Direction : Bruno Chaudret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et physicochimie des éléments de transition
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cobalt -- Composés organiques

Synthèse (chimie)

Fer -- Composés organiques

Matériaux magnétiques

Matériaux -- Propriétés magnétiques

Composés organométalliques

Nanoparticules

Mots clés libres

Nanoparticules

Super-cristaux

Cœur-Coquille

Alliage

Recuit

Enrobage

Dépôt

Synthèse organométallique

Magnétorésistance

Inductance

Magnétisme

Structure

Waxs

Exafs

Squid

Rf

Nanoparticules

Super-crystals

Core-shell

Alloy

Annealing

Coating

Deposition

Synthesis organometallic chemistry

Magnetoresistance

Inductance

Magnetism

Structure

Waxs

Exafs

Squid

Rf

Résumé

La fabrication d'inducteurs haute performance et basse consommation est nécessaire au développement de la téléphonie mobile. Ceci requiert le dépôt en couche mince d'un matériau magnétique doux présentant une perméabilité élevée et une fréquence de résonance au-delà de la fréquence d'utilisation. Ces propriétés peuvent être obtenues grâce à un matériau nanostructuré constitué de particules ferromagnétiques à température ambiante, monodisperses et organisées en super-réseaux. La décomposition contrôlée de précurseurs organométalliques permet la synthèse d'un matériau constitué de nanoparticules de fer/cobalt spontanément organisées en super-cristaux millimétriques correspondant au matériau cible et totalement caractérisé grâce à des études magnétiques, structurales et en microscopie électronique. Un traitement thermique suivi d'une phase d'enrobage des particules permet l'optimisation des propriétés magnétiques et électriques du matériau. Ces super-cristaux montrent des comportements intéressants et nouveaux de magnétotransport. La légitimité du matériau en tant qu'inducteur a été démontrée par une étude RF.

The development of portable communication devices raises the problem of integrating new small size, low consumption and high performance inductors. This requires thin film deposition of a high permeability soft magnetic material displaying a resonance frequency beyond the operating one. These properties can be obtained using a nanostructured material composed of monodisperse and organised particles ferromagnetic at room temperature. The controlled decomposition of organometallic precursors leads to the synthesis of iron/cobalt nanoparticles spontaneously organized in millimetre-long super-lattices which are totally characterized by magnetic, structural and electronic microscopy analyses. A further thermal treatment followed by a coating step of the particles allows the optimization of the magnetic and electric properties of the material. Furthermore, these super-crystals show interesting and new magnetotransport properties. The material obtained was finally validated for the application through RF measurements.