Thèse soutenue

Photomagnétisme dans les analogues cobalt-fer du bleu de prusse : rôle des espèces du réseau tridimensionnel

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Auteur / Autrice : Jean-Daniel Cafun
Direction : Anne Bleuzen
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 2009
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Résumé

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Le photomagnétisme est un axe de recherche en pleine expansion dans le domaine des matériaux inorganiques moléculaires, motivé en partie par les éventuelles perspectives d’application pour le stockage de l’information. C’est dans ce cadre que s’inscrit ce travail de thèse. En 1996, l’équipe du professeur Hashimoto, à Tokyo, met en évidence un cas de magnétisme photoinduit dans un analogue cobalt-fer du bleu de Prusse. Un transfert d’électron photoinduit CoIII(BS)-NC-FeII(BS)  CoII(HS)-NC-FeIII(BS) dans des paires diamagnétiques, formées au cours de la synthèse du matériau, est à l’origine du gain d’aimantation après irradiation, au-dessous de 20 K. Les analogues CoFe du bleu de Prusse restent de bons modèles très intéressants à étudier car ils reproduisent parfaitement la fonction de mémoire des composants traditionnellement utilisés dans l’industrie électronique. Pour pouvoir un jour espérer utiliser les analogues CoFe du bleu de Prusse pour stocker une information, il faut impérativement augmenter la température d’observation de l’effet photomagnétique. Pour cela nous allons chercher à mieux comprendre le rôle joué par les différentes espèces du réseau tridimensionnel dans un analogue photomagnetique de composition chimique Rb2Co4[Fe(CN)6]3,3•11H2O pour but de trouver les conditions chimiques nécessaires pour observer l’effet photomagnétique et moduler les propriétés. Les espèces chimiques du réseau 3D sont le ligand cyanure, les espèces composant le réseau tridimensionnel (les ions Co et les entités [Fe(CN)6] et le cation alcalin. La determination du paramètre de champ cristallin des ions Co dans l’analogue photo-commutable avant et après irradiation par spectroscopie absorption des rayons X au seuil L2,3 a permis de définir le rôle joué par le ligand cyanure sur les propriétés photomagnétiques. Les études des effets de la substitution/dilution ont permis de comprendre les rôles joués par les espèces Co, les entités [Fe(CN)6] et les cations alcalins sur les propriétés photomagnétiques.