Thèse soutenue

Élaboration de nano-fils 1D ferromagnétiques de cobalt à travers le procédé polyol et étude théorique du pouvoir réducteur de BEG (1,2-butanediol)
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Auteur / Autrice : Khouloud Mrad
Direction : Frédéric SchoensteinManef Abderraba
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences des matériaux
Date : Soutenance le 28/11/2019
Etablissement(s) : Paris 13
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Galilée (Villetaneuse, Seine-Saint-Denis)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Propriétés Mécaniques et Thermodynamiques des Matériaux (....-2010)
Jury : Président / Présidente : Souad Ammar
Examinateurs / Examinatrices : Chirine Ben Osman, Silvana Mercone
Rapporteurs / Rapporteuses : Souad Ammar, Sameh Ayadi

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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La synthèse des nanomatériaux à base des métaux de transition comme le cobalt attire l’intérêt de la recherche appliquée de manière croissante dans les dernières années d’une part pour les propriétés magnétiques intrinsèques du cobalt (forte aimantation rémanente, constante d’anisotropie magnéto-cristalline et température de curie élevée) et d’autres part pour les nouvelles propriétés présentées par la réduction de taille et la morphologie des nanoobjets. Les méthodes d’élaboration par chimie douce, comme le procédé polyol, permettent de bien contrôler la morphologie et la microstructure des nanoparticules grâce à la maîtrise de différents paramètres de synthèse (la nature des précurseurs métalliques, la basicité du milieu, la nature de polyol, la rampe de température…), qui influent aussi les propriétés magnétiques. La première partie de ce travail a été consacré à la synthèse des nanofils de cobalt (NFs) par le procédé polyol utilisant comme précurseurs métalliques les laurates et en variant les vitesses d’agitation lors des synthèse. Nos résultats montrent que les propriétés magnétiques sont fortement corrélées aux propriétés morphologiques et micro-structurelles des NFs. La vitesse d'agitation du milieu réactionnel apparaît comme une force motrice pour contrôler finement les propriétés structurales/morphologiques et magnétiques des NFs élaborés. Les performances magnétiques des NFs synthétisés ont étés évaluées en mesurant l’énergie magnétique BHmax emmagasinée et sa dépendance en fonction des défauts structuraux. La deuxième partie de ce travail se focalise sur l’étude théorique, par calcul ‘DFT’, de l’influence de la structure électronique des différents polyols utilisés pendant la synthèse. Les résultats montrent que le pouvoir réducteur du 1,2-butanediol (BEG) utilisé dans nos synthèses, est plus élevé par rapport à celles du PEG (1,2-propanediol) et du EG (Ethylène glycol) usuellement utilisés.