Etude du vieillissement de matériaux magnétocaloriques

Ageing, microstructure and magneto-structural relations in room temperature magnetocaloric materials

• Auteur / Autrice : Madhu Chennabasappa
• Direction : Bernard Chevalier, Olivier Toulemonde
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 12/11/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac) - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux / ICMCB
• Jury : Président / Présidente : Mario Maglione
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bernard Chevalier, Olivier Toulemonde, Vincent Hardy, Olivier Isnard, Philippe Tailhades
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Hardy, Olivier Isnard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Manganite

Pérovskites

Diagrammes de phases

Effet magnétocalorique

Matériaux magnétiques

Mots clés libres

Effet magnetocalorique

Réfrigération magnétique

Matériaux magnétocalorique

Corrosion

Perovskite

Manganite

Heulser alloys

Diagramme de phase

Magnetocaloric effect

Magnetic refrigeration

Magnetocaloric materials

Corrosion

Ageing

Spontaneous electrochemical oxidation

Heusler alloys

Magneto-structural relation

Perovskite manganite

Nuclear-magnetic phase diagram

Résumé

La réfrigération magnétique attire beaucoup d’attention ces dernières années parce qu’elle est considérée comme une technologie respectueuse de l’environnement et énergétiquement économique. Aujourd’hui, cette technologie avancée est encore en phase de recherche que des dispositifs de réfrigérations magnétiques soient déjà opérationnels. Ce travail de thèse consiste à étudier la potentialité de résistance à la corrosion de différents types de matériaux magnétocaloriques (Gd6Co1.67Si3, Ni2Mn0.75Cu0.25Ga et Pr0.66Sr0.34MnO3) en contact avec un fluide caloporteur. Afin de comprendre les propriétés magnétocaloriques des matériaux, nos recherches se sont aussi focalisées sur les relations entre la transition magnéto-structurales d’alliages Heusler Ni2Mn0.75Cu0.25Ga et (i) la distribution cationique au sein de la structure cristalline et/ou (ii) la microstructure. Finalement, le diagramme de phase magnétique et nucléaire en lien avec les effets magnétocalorique obtenu grâce à la diffraction de neutrons et de pérovskite Pr1-xSrxMnO3 (0.25≤x≤0.45) est également présenté.

Magnetic refrigeration has gained lot of importance and attention as they are highlighted to be environmental friendly, energy efficient. Presently, though at research stage, the magnetic refrigerators are pushed towards realization in domestic application with extensive work on materials and with few working models. One critical issue, the potential resistance to corrosion in case of different class of magnetocaloric materials (Gd6Co1.67Si3, Ni2Mn0.75Cu0.25Ga and Pr0.66Sr0.34MnO3) against the heat transport fluid is addressed. To better understand and improve the observed magnetocaloric properties in Heulser alloys Ni2Mn0.75Cu0.25Ga and to elaborate the same with the magneto-structural relation, studies on (i) cation distribution with in crystal structure and/or (ii) microstructural dependence are presented. Nuclear and magnetic phase diagram based on detailed neutron diffraction and magnetism studies for magnetocaloric perovskite oxide Pr1-xSrxMnO3 (0.25≤x≤0.45) is also presented