Nouveaux metallophosphonates lamellaires à propriétés magnétiques

New lamellar mettallophosphonates with magnetic properties

• Auteur / Autrice : Felicien Beaubras
• Direction : Jean-Michel Rueff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 20/11/2020
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale physique, sciences de l’ingénieur, matériaux, énergie (Saint-Etienne du Rouvray, Seine Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de cristallographie et sciences des matériaux (Caen ; 1996-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Perez
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Michel Rueff, Vanessa Prévot, Thierry Loiseau, Mathieu Berchel, Arnaud Travert
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Vanessa Prévot, Thierry Loiseau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Magnétisme

Synthèse hydrothermale

Phosphonates

Matériaux hybrides

Mots clés libres

Structures lamellaires

Hybrids materials

Hydrothermal synthesis

Lamellar structure

Magnetism

Résumé

Ce travail de thèse a porté sur la recherche de nouveaux matériaux hybrides lamellaires de la famille des métallophosphonates synthétisés par voie hydrothermale à partir d’acides phosphoniques originaux. Ces matériaux ont été obtenus à partir de sel de métaux de transition de configuration électronique 3d (Co2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+) et de ligand organique constitués d’au moins une fonction réactive de type acide phosphonique greffé sur un cycle aromatique rigide de type phényle, naphtalène, benzyle, benzothiadiazol. La présence de fonctions greffées sur les plateformes rigides aromatiques (hydroxydes, nitro) ainsi que le nombre de fonctions réactives ont conduit à la synthèse de matériaux hybrides bidimensionnels aux structures et propriétés physiques (magnétisme, luminescence) variées. La modulation des propriétés magnétiques de certains de ces matériaux a été explorée au cours des synthèses par substitution des cations magnétiques au sein de la couche inorganique conduisant à des propriétés magnétiques originales. La synthèse et l’établissement du lien entre structure et propriétés de ces matériaux contribuent à la découverte de nouveaux métallophosphonates possédant des propriétés ciblées.

This PhD work concerns the search of new hybrid layered metallophosphonate compounds synthesized by the hydrothermal way from original phosphonic acids. These materials were obtained from 3d transition metal salts (Co2+, Mn2+, Cu2+, Zn2+) and organic ligands with at least one phosphonic acid function grafted on a rigid aromatic ring like phenyl, benzyl, naphthalene or benzothiadiazol. The presence of grafted functions on these rigid platforms (hydroxides, nitro) as well as the number of reactive functions have led to bidimensional hybrid materials with various structures and physical properties (magnetism, luminescence). For some of these compounds, we have explored the possibility to modulate their magnetic properties by substitution during their syntheses. The establishment of the link between structure and properties of these materials contributes to the discovery of new metallophosphonates with targeted properties.