Haut PDF Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille

Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille

Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille

initio ont montré que ce comportement est lié à la structure cristalline adoptée par les atomes de fer sur ces types de surfaces et qu’une seule monocouche de Fe serait antiferromagnétique, ″invisible″ par XMCD, alors que des films plus épais se trouveraient dans un état fondamental ferromagnétique (Spisak et al. 2006). En effet, la différence entre le paramètre de maille du Rh de structure cfc et celui du Fe de structure cc force la croissance du film de Fe dans une structure tétragonale (fct) compressée le long de la direction perpendiculaire à la surface. Cette structure relaxe au fur et à mesure que l’épaisseur du film croit, et devient ainsi cc au- delà de six monocouches. Ce comportement structural conduit à un conflit entre le caractère ferromagnétique du Fe cc et celui antiferromagnétique du Fe cfc. Autre conséquence, la température d’ordre magnétique diminue fortement avec l’épaisseur du film. Pour ce type de couches minces, le moment magnétique, induit par effet de proximité sur les couches de Rh les plus proches du film de Fe, est très faible. Dans le cas contraire (atomes de Rh sur une surface de Fe(100)), il a été montré que les trois premières couches de Rh sont polarisées et que le moment magnétique porté par les atomes de Rh est couplé parallèlement à celui du Fe (Busch et al. 2005). Contrairement au système précédent, la croissance du Rh ne suit plus un processus parfaitement pseudomorphique couche par couche. Dans ce cas, des effets de mélange entre atomes de Fe et de Rh et des effets de ségrégation partielle du Fe ont été observés.
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Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type cœur-coquille.

Synthèse et étude des propriétés de nanoparticules magnétiques de type cœur-coquille.

métaux 4d et 5d présentent une forte susceptibilité magnétique et le fait de les allier avec un métal 3d induit leur polarisation et ainsi un renforcement de l’aimantation globale de l’alliage. Pour des NP S de Co 50 Rh 50 d’une taille d’environ 2 nm, il a été mesuré une exaltation de l’aimantation jusqu’au doublement du moment magnétique par atome en comparaison avec les valeurs du massif du même alliage (Zitoun et al. 2002). Ce résultat a été interprété comme l’effet du rôle coopératif de l’alliage associant un métal 3d ferromagnétique à un métal 4d de forte susceptibilité magnétique, et de l’effet de la réduction de la taille. Afin de comprendre l’origine microscopique de cette augmentation, Munoz-Navia et al. (2007) ont réalisé récemment des simulations de la structure électronique de ces systèmes et des calculs de moment orbital et de spin pour divers arrangements des deux métaux dans le cluster considéré : un modèle de type alliage, ainsi que deux modèles de type cœur- coquille avec soit le Rh, soit le Co au cœur. Seul un arrangement de type cœur-coquille, avec les atomes de Rh au cœur, ceux de Co en surface et une interface mixte, a permis de rendre compte du fort moment magnétique mesuré.
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Dispersions de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille MFe2O4@g-Fe2O3 dans des solvants polaires : réactivité électrochimique et rôle de l'interface oxyde/solution sur les propriétés colloïdales

Dispersions de nanoparticules magnétiques de type coeur-coquille MFe2O4@g-Fe2O3 dans des solvants polaires : réactivité électrochimique et rôle de l'interface oxyde/solution sur les propriétés colloïdales

x (  -Fe 2 O 3 ) a ensuite été étendu à des ferrites mixtes avec d’autres métaux divalents (CoFe 2 O 4 , MnFe 2 O 4 , CuFe 2 O 4 , ZnFe 2 O 4 , NiFe 2 O 4 ). Les systèmes étudiés dans ce travail sont issus de synthèses chimiques en milieu aqueux et stabilisés en milieu polaire (ici l’eau et le DMSO) par des répulsions électrostatiques. L’interface nanoparticules/solution est une zone cruciale qui contrôle en grande partie les interactions entre les particules et en conséquence de nombreuses propriétés des dispersions, à travers notamment la nanostructure des dispersions. Cette interface est étudiée ici dans un premier temps par des méthodes électrochimiques, peu utilisées dans la littérature sur des espèces électroactives non conventionnelles que sont les nanoparticules. Les dispersions en milieu aqueux acide et neutre de différentes ferrites sont étudiées par électrochimie analytique par voltammétrie à signaux carrés et par électrolyse à potentiel contrôlé. L’autre partie du travail porte sur la modification de cette interface nanoparticules/solution avec plusieurs objectifs : (i) aboutir à des méthodes efficaces et reproductibles qui permettent de modifier et contrôler l’interface ; (ii) évaluer les possibilités de dispersion par stabilisation électrostatique dans un solvant polaire non aqueux, de constante électrique plus basse et de propriétés différentes, ici le Diméthyl sulfoxyde (DMSO) ; (iii) lier les caractéristiques de l’interface avec les interactions, la nanostructure et les propriétés des dispersions, ici les propriétés thermoélectriques.
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Synthèses chimiques, transformation de phase et étude des propriétés magnétiques des nanoparticules de FePt et FePd

Synthèses chimiques, transformation de phase et étude des propriétés magnétiques des nanoparticules de FePt et FePd

  Le  protocole  nitrile  conduit  à  une  distribution  bimodale  des  diamètres  des  NPs  obtenues.  Par  ce  terme,  on  indique  qu’il  existe  deux  fractions  bien  définies  de  NPs,  ayant  chacune  une  faible  dispersion en taille (<10%). Elles peuvent être facilement séparées l’une de l’autre par précipitation  sélective  des  plus  volumineuses  dans  l’éthanol 7 .  Bien  que  les  mécanismes  de  croissance  qui  expliquent  la  distribution  bimodale  observée  soient  encore  mal  compris,  il  semble  probable  que  le  PN en soit à l'origine. En effet, de telles distributions bimodales ne sont observées qu’en présence de  ce ligand, utilisé seul ou avec d’autres. La première hypothèse avancée fut l’agrégation des particules  au  premier  stade  de  leur  croissance,  car  elle  expliquerait  la  polycristallinité  des  grosses  NPs  observées  au  MET  (Figure  4).  Pour  s’en  assurer,  une  synthèse  complémentaire  de  FePt  avec  ce  protocole nitrile a été effectuée en laissant la solution à reflux pendant une nuit a . S’ils existaient, les  mécanismes de murissement d’Ostwald auraient favorisé la croissance des grosses NPs aux dépends  des  petites,   amenées  à  progressivement  disparaitre.  Cependant,  une  seule  distribution  de  NPs  de  4nm  a  été  observée,  correspondant  à  la  dissolution  des  grosses  NPs  au  profit  des  petites.  En  conclusion,  les  mécanismes  de  murissement  d’Ostwald  ne  prennent  pas  place  dans  ce  type  de  réaction et les grosses NPs de cette distribution bimodale correspondent à un état métastable.                                                                 
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Synthèse, caractérisation et spectroscopie de nanoparticules de Co et (coeur) Co / (coquille) CoO auto-organisées

Synthèse, caractérisation et spectroscopie de nanoparticules de Co et (coeur) Co / (coquille) CoO auto-organisées

Dans la seconde partie, nous utilisons ces NPs calibrées de cobalt, passivées par une (monocouche) d’acide dodécanoïque, comme unités de construction pour favoriser des assemblées organisées à 2D et 3D. Résultant de la faible polydispersité de taille des NPs et de la combinaison des interactions dipolaires et de van der Waals, l’organisation spontanée est obtenue sur des dizaines de µm, une distance longue pour ce type d'assemblée de particules nanomètriques. L'étude en microscopie électronique à transmission (MET) des monocouches ordonnées selon un réseau hexagonal montre que la distance inter-particules dépend des interactions de van der Waals entre les cœurs métalliques, c’est-à-dire est fonction de la taille des NPs. La microscopie électronique à balayage (MEB) et la diffusion des rayons X aux petits angles (SAXS) démontrent que quelle que soit leur taille, ces NPs s’organisent à 3D pour former des supercristaux de structure cubique à faces centrées (cfc). En contrôlant la vitesse de diffusion des NPs sur le substrat (croissance hétérogène), c’est-à-dire en contrôlant la taille des NPs, nous contrôlons la morphologie de ces supercristaux qui s'obtiennent soit sous forme de film homogène, soit sous forme de structures ramifiées. Par ailleurs, l’utilisation partielle d’un « mauvais » solvant, l’éthanol, pendant la phase d’évaporation de la solution colloïdale favorise la « croissance » (homogène) de véritables cristaux colloïdaux de NPs de cobalt de forme hexagonale et triangulaire. La « croissance » des supercristaux est fonction d’une part de la taille des NPs de cobalt, et d’autre part des interactions entre le solvant et l’agent de passivation. Ce travail met en évidence le rôle clé de la solvatation des ligands dans les mécanismes réactionnels gouvernant la croissance à la fois des NPs métalliques et des supercristaux.
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Élaboration de nanoparticules coeur@coquille magnétiques pour la catalyse de la scission oxydante des acides gras insaturés

Élaboration de nanoparticules coeur@coquille magnétiques pour la catalyse de la scission oxydante des acides gras insaturés

cœur@coquille permettrait de coupler les deux propriétés requises que sont le magnétisme et une activité catalytique à la surface. Ainsi, le Chapitre 1 présente les principaux points théoriques reliés à la synthèse de nanoparticules cœur@coquille magnétiques pour la catalyse. Ce chapitre se divise en 3 parties. La première est axée sur un état de l’art des catalyseurs déjà existant pour la scission oxydante d’acide gras, tant homogènes qu’hétérogènes. Ensuite, les nanocatalyseurs ayant été développés dans ce domaine sont introduits. La deuxième partie présente le magnétisme et le cas particulier de la magnétite, qui servira de vecteur de recouvrement lors de son utilisation en tant que cœur dans les nanoparticules cœur@coquille. La théorie du magnétisme ainsi que les méthodes de synthèse seront présentées. Finalement, les nanoparticules cœur@coquille, de leur origine à leur utilisation, notamment en catalyse, en passant par leurs méthodes de synthèse, seront abordées. La caractérisation des différents matériaux synthétisés et leur activité catalytique reposent sur l’usage de divers outils métrologiques complémentaires. Le Chapitre 2 présente les techniques de caractérisation utilisées lors de cette thèse, tant d’un point de vue théorique que d’un point de vue pratique avec leurs protocoles d’utilisation.
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Synthèse et étude de nanomatériaux hybrides magnétiques à base Fer-Bismuth

Synthèse et étude de nanomatériaux hybrides magnétiques à base Fer-Bismuth

En réponse à la demande de nanomatériaux toujours plus performants, des nanomatériaux hybrides IIO ont vu le jour. Comme nous le verrons dans ce paragraphe, ceux d’architecture cœur-coquille, sont communément obtenus en faisant croître une couche uniforme inorganique sur un nanocristal préformé. Le but peut être d’ajuster la fluorescence d’un objet, préserver les propriétés magnétiques de nanoparticules ou encore faciliter l’accroche de molécules organiques à leur surface. Contrairement à ces hybrides cœur-coquille, les hétérodimères sont obtenus par nucléation et croissance centrée sur un plan spécifique d’une nanoparticule préformée et peuvent dans certains cas, conserver les propriétés originelles des deux domaines. 38, 98 Mais dans d’autres cas, les transferts d’électrons à travers l’interface des deux constituants inorganiques peuvent modifier les propriétés des domaines individuels et/ou induire des propriétés nouvelles. Par exemple des matériaux composites Au-oxyde métallique montrent une activité catalytique plus haute pour l’oxydation de CO que les nanoparticules d’or originelles. 87 De plus les hétérodimères présentent l’avantage de disposer de chimies de surface différentes, ce qui facilite la régiofonctionnalisation et en fait des plateformes idéales pour le développement de nouveaux outils thérapeutiques et de diagnostics.
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Développement de systèmes photochimiques à base de Quantum Dots hydrosolubles de type coeur CdSe et coeur-coquille CdSe/ZnS

Développement de systèmes photochimiques à base de Quantum Dots hydrosolubles de type coeur CdSe et coeur-coquille CdSe/ZnS

60 7.2.4. Fonctions d’accroche mixtes et ligands polydentates Les ligands polydentates permettent de stabiliser complètement les QD’s, du fait d’un nombre de fonctions d’accroche important. La solubilité en phase aqueuse des QD’s en est améliorée. Différentes types de ligands ont ainsi été développés : les ligands peptides (95-98), les ligands oligonucléotides (100) et les ligands polymères (130). Ils réutilisent les propriétés des ligands simples (thiols, amines, acides aminés) pour se fixer à la surface des QD’s. Comme la synthèse de ces ligands polydentates est connue et maîtrisée, elle est mise à profit pour obtenir une série de molécules permettant de modifier judicieusement l’environnement chimique de surface des nanoparticules. Ces ligands sont ainsi des molécules de choix pour incorporer des fragments redox-actifs et réaliser des transferts de charge photoinduits par relai redox (voir la partie I-5.5). Par contre, ces ligands possèdent le désavantage d’avoir une structure chimique volumineuse et donc un fort poids moléculaire. La surface des QD’s stabilisés par des ligands polydentates, peut être peu accessible aux substrats pour réaliser de la photocatalyse, ce qui peut empêcher les substrats d’accéder à la surface des QD’s pour réaliser un transfert de charge photoinduit. Les différents protocoles d’échanges de ligands sont détaillés par classe de molécules (peptides, oligonucléotides et polymères) dans les paragraphes suivants.
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Synthèse de nanoparticules à structure coeur-coquille d'oxyde de fer et d'or

Synthèse de nanoparticules à structure coeur-coquille d'oxyde de fer et d'or

7 défini par l’expérimentateur (souvent une nanoseconde), K, la constante d’anisotropie de la substance, V le volume de l’objet, k b , la constante de Boltzman et T, qui est la température du milieu. Donc, plus l’objet est petit (↘V), plus le temps de relaxation le sera aussi (↘T N ), jusqu’au point où l’orientation magnétique va varier jusqu’à plusieurs fois par seconde 14 . Cette variation rapide de la direction de l’aimantation, couplée avec la rotation de la particule en suspension, aura un effet bien particulier : en mesurant l’orientation magnétique sur un temps d’observation suffisamment long, la magnétisation observée sera nulle puisqu’elle sera la moyenne de toutes les orientations possibles. Ainsi donc, en absence de champ magnétique externe, un tel colloïde aura une magnétisation globale nulle. Cependant, en présence d’un champ magnétique, les particules en suspension s’aligneront selon le champ magnétique, et le colloïde se déformera. Ce type de comportement magnétique est, d’un point de vue macroscopique, similaire au paramagnétisme. C’est pourquoi une substance, tel un colloïde de particules de magnétite, qui possède les nombreuses propriétés énumérées précédemment, est dit superparamagnétique : il est semblable, mais différent d’un matériel paramagnétique, tel l’acier. Grâce à ces propriétés magnétiques, les nanoparticules magnétiques peuvent être extraites du milieu de suspension par l’application d’un champ magnétique extérieur, même si la suspension colloïdale est stable sur une grande échelle de temps en l’absence d’un champ extérieur.
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Synthèse de nanoparticules coeur-coquille pour capter le césium radioactif

Synthèse de nanoparticules coeur-coquille pour capter le césium radioactif

Croissance d’une coquille de silice sur des nanoparticules Cette partie a été largement inspirée par la revue écrite par A. Guerrero-Martínez, J. Pérez-Puste et L. M. Liz- Marzán 72 . L’enrobage de particules colloïdales, de polymères, d’agrégats de tensioactifs par la silice a largement été étudié au cours des dernières années. De nombreux exemples de nanoparticules peuvent être cités ; des nanoparticules métalliques, des semiconducteurs, des nanoparticules magnétiques ou à base de céramique. La silice est un matériau intéressant parce qu’elle est stable en milieu aqueux, elle est chimiquement inerte, elle est facilement gérable avec le procédé sol-gel et elle peut avoir une porosité contrôlée. La silice doit sa remarquable stabilité à deux principaux facteurs, des interactions de Van der Waals plus faibles que celles des autres nanoparticules et une charge négative à pH basique permettant aux cations et aux molécules chargées positivement de s’attacher à cette dernière. Ainsi, la couche de silice peut protéger de manière stérique et électrostatique les cœurs et peut également jouer un rôle de dispersant dans la plupart des milieux. De plus, cet enrobage apporte un avantage supplémentaire car la silice peut être fonctionnalisée afin d’améliorer la biocompatibilité et les propriétés des nanoparticules. Il existe de nombreuses techniques pour procéder au recouvrement des nanoparticules par de la silice : en milieu aqueux ou dans des systèmes bien plus complexes. En effet, les méthodes existantes en milieu aqueux ne permettent pas de construire des nanoparticules de tailles contrôlées, c’est pourquoi de nouvelles techniques ont été développées dont l’utilisation de microémulsions inverses, l’utilisation de tensioactifs/polymères pour stabiliser des nanoparticules inorganiques et l’auto-assemblage de silice colloïdale et de nanoparticules par différents phénomènes de physisorption.
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Les alliages d'Heusler demi-métallique: étude théoriques des propriétés magnétiques et électroniques

Les alliages d'Heusler demi-métallique: étude théoriques des propriétés magnétiques et électroniques

Dans ce chapitre, on s’intéresse aux composés ternaires et leurs alliages quaternaires dits les alliages d’Heusler (Full Heusler) formés à base de Fer, le composé Fe 2 NiSi est dopé au chrom (Cr), manganése (Mn) et cobalt (Co) respectivement. Ces alliages sont sous la forme de Fe 2 Y x Ni 1-x Si (Y= Cr, Mn, Co) avec (0 ≤ x ≤ 1). L’objectif de cette étude est la contribution à la détermination des propriétés structurales (paramètre du réseau, module de compressibilité et sa dérivée), les propriétés électroniques telles que (la structure de bandes, la densité d’états totales et partielles) pour ces composés, les propriétés optiques telles que (la fonction diélectrique, le coefficient d’absorption, le spectre de réflectivité ) et enfin les propriétés thermodynamiques, dans les deux types de structures, la phase L21 de type- Cu2MnAl et la phase XA de type-Hg2CuTi. À cet effet, nous avons utilisé une méthode ab- initio dite des ondes planes augmentées linéairisées (FP-LAPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de densité.
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Étude des propriétés électroniques et magnétiques de l'alliage Heusler quaternaire NiCoMnGexSn1-x.

Étude des propriétés électroniques et magnétiques de l'alliage Heusler quaternaire NiCoMnGexSn1-x.

Ces moments n'interagissent pratiquement pas entre eux, et peuvent même s'orienter librement dans n'importe quelle direction. Sous l’effet du champ magnétique appliqué, ces moments magnétiques élémentaires d’origine spin et orbital, tendent à s’aligner en même sens que le champ extérieur [10], ce qui augmente l’intensité du champ à l’intérieur du matériau, qui possède donc une susceptibilité magnétique de valeur positive mais de faible amplitude et elle est indépendante du champ d’excitation et inversement en fonction de la température selon la loi de Curie qui établit que l’agitation thermique réoriente aléatoirement en tout le temps les moments magnétiques.
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Synthèse et modélisation des propriétés optiques de nanoparticules d'alliage or-argent et leur application en imagerie hyperspectrale

Synthèse et modélisation des propriétés optiques de nanoparticules d'alliage or-argent et leur application en imagerie hyperspectrale

CHAPITRE 1 INTRODUCTION Au cours des vingt dernières années, le domaine des nanoparticules (NPs) métalliques a connu un essor spectaculaire en raison de leurs propriétés optiques uniques qui sont mises à profit dans une très grande variété d‘applications allant des cellules solaires à la catalyse en passant par le stockage d‘information et par de très nombreuses applications dans le domaine biomédical [1]. Les propriétés extraordinaires des NPs métalliques proviennent de leur petite taille qui affecte énormément la nature de leur interaction avec la lumière. En effet, l‘interaction d‘une onde électromagnétique avec une particule métallique plus petite que la longueur d‘onde induit dans cette dernière une oscillation collective des électrons libres. La surface de la particule confine les électrons libres à l‘intérieur, ce qui résulte en une force de restauration sur les électrons s‘opposant à leur mouvement [2]. De façon analogue au problème classique de la masse sur un ressort, il existe une fréquence d‘oscillation pour laquelle les électrons entrent en résonance. Cette résonance résulte en une forte absorption et diffusion de la lumière par la NP ainsi qu‘une augmentation du champ électrique près de sa surface. L‘oscillation résonante des électrons libres dans la particule est appelée plasmon de surface localisé. Sa fréquence de résonance dépend de la géométrie de la NP et du matériau qui la compose.
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Agrégats de nanoparticules magnétiques auto-assemblées

Agrégats de nanoparticules magnétiques auto-assemblées

Les images de microscopie de trois échantillons sont représentés sur les figures 5.6, 5.7 et 5.8, tandis qu’à titre de témoin, nous avons représenté sur la figure 5.5 un cliché de MET du ferrofluide citraté seul. Sur toutes ces figures on discerne principalement les NPM de maghémite, au contraste plus marqué. Sur la figure 5.6, on remarque que les agrégats de nanopar- ticules de l’échantillon A sont formés de quelques nanoparticules et sont assez régu- lièrement espacés entre eux, ce qui diffère nettement du ferrofluide seul où les NPM sont toutes agrégées. On distingue également des zones claires qui semblent avoir confiné les agrégats dans les zones plus sombres lors du séchage, et qui sont clair- semées de petits grains blancs, vraisemblablement attribuables au copolymère. La distance caractéristique d’approche entre deux agrégats est une signature de l’exis- tence d’une couronne de polymère stabilisatrice de PAM autour de chacun d’eux. L’épaisseur apparente de cette couronne est ici d’environ 20 nm en l’absence de sol- vant, et doit être encore plus grande en solution. Les agrégats formés semblent donc de type « cœur–coquille », avec un noyau formé de NPM et de polymère (blocs de PTEA), entouré d’une couronne de polymère en brosse, assurant une forte répulsion entre clusters à courte portée (blocs de PAM).
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Modélisation des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des doubles pérovskites type A2MnXO6

Modélisation des propriétés structurales, électroniques et magnétiques des doubles pérovskites type A2MnXO6

Thèse de Doctorat Es-Science : Mr Benbella DJELTI Résumé : Dans ce travail de recherche, nous avons étudié les propriétés structurales, électroniques et magnétiques des oxo-manganèse de structure pérovskite double ayant une formule générale A 2 MnB ’ O 6 avec (A = Sr ou Ba, et B’ = W ou Re). Cette étude est faite par la méthode des ondes planes linéairement augmentées sous un potentiel total (FP-LAPW) dans le cadre de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) implémentée dans le code Wien2k. Le potentiel d’échange et de corrélation a été traité par différentes approximations GGA, GGA+U et mBJ +(GGA+U). Les résultats d’optimisations ont montré que seul le composé Ba2MnWO6 est stable dans un état antiferromagnétique (AFM), les autres, le sont dans un état ferrimagnétique (FiM). Les propriétés électroniques ont montré une polarisation de spin P=100% au niveau de Fermi et révélé un caractère demi-métallique avec des demi-gap indirects de valeurs (2.1, 2.9 et 4.1 eV) pour les trois composés FiM respectivement (Sr 2 MnReO 6 , Ba 2 MnReO 6 et
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Transition vitreuse de nanoparticules magnétiques en interaction

Transition vitreuse de nanoparticules magnétiques en interaction

Dans le deuxième chapitre, nous présenterons les ferrofluides. Nous montrerons qu’il s’agit d’un système de colloïdes nanométriques et magnétiques dont la synthèse est contrôlée. Nous montrerons que le contrôle physico-chimique des dispersions (de leur force ionique et de leur pression osmotique) permet d’ajuster les interactions entre particules. Nous verrons également que les ferrofluides présentent, à faible concentration, des comportements de phase analogues aux systèmes moléculaires. Nous montrerons que les propriétés originales des fer- rofluides permettent de sonder tous les degrés de liberté structuraux des nanoparticules (po- sition par diffusion de rayonnement statique et dynamique et orientation par des mesures de biréfringence magnéto-induite) ainsi que les degrés de liberté magnétiques (par des mesures de magnétométrie). Nous terminerons ce chapitre en montrant que les ferrofluides concentrés présentent, à température ambiante, les propriétés structurales et dynamiques attendues des verres colloïdaux. Ceci sera réalisé en révélant la structure amorphe des ferrofluides concen- trés à température ambiante (mesurée par diffusion statique de rayonnement) et leur dyna- mique lente en rotation (mesure de biréfringence). Le gel de la dynamique de rotation sera discuté et nous montrerons qu’il dépend de l’intensité des répulsions entre particules. Nous montrerons enfin qu’à basse température, lorsque le solvant est gelé, le ferrofluide constitue une assemblée désordonnée de moments magnétiques géants en interaction, qui présente des analogies attendues avec les verres de spins.
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Nanoparticules d'or à couronne polymère modulable : synthèse, interactions avec les systèmes biologiques et propriétés de radiosensibilisation

Nanoparticules d'or à couronne polymère modulable : synthèse, interactions avec les systèmes biologiques et propriétés de radiosensibilisation

Une autre approche souvent utilisée est l’utilisation de constituants de la MEC, comme le collagène, la fibronectine ou encore la laminine, pour produire des modèles simplifiés à seulement un ou deux composants. 38,41,50 Avec ce type de matrice, obtenue à partir de constituants naturels cette fois, les propriétés se rapprochent de celles de la MEC. Pourtant, Lieleg et al. ont montré que ces matrices simplifiées ne permettent pas de reproduire les fonctions de barrière électrostatique de la MEC native. 41 L’étude de Tomasetti et al. va également dans ce sens, en pointant les propriétés inadaptées des matrices de collagène : les tailles des pores sont bien plus importantes que celles de la MEC native, et sa charge est globalement neutre, tandis que la MEC est chargée négativement à pH neutre. 51 Ces résultats mettent en avant la complexité de la MEC, qu’il est difficile de reproduire de manière fidèle. L’utilisation d’extraits de MEC permettrait a priori d’imiter au mieux ses propriétés natives. Le Matrigel®, commercialisé par Corning, est par exemple une préparation solubilisée de protéines de MEC extraites d’une tumeur murine choisie pour sa MEC abondante (sarcome murin d’Engelbreth- Holm-Swarm). 52 Des produits équivalents, extraits du même type de tumeur, sont également disponibles sur le marché sous d’autres appellations. Puisqu’il est issu d’une matrice réelle, le Matrigel® a l’avantage de contenir tous les composants de la MEC. Cette solution de protéines gélifie lorsqu’elle est incubée à 37°C et forme un gel biologiquement actif, permettant la différenciation cellulaire et la croissance de tumeurs. 52 C’est pourquoi le Matrigel® est très utilisé dans les modèles de cancers. En termes de structure, il a été montré que les caractéristiques topographiques du réseau constitutif de ce gel sont similaires à celles de MEC natives. 53 Les propriétés électrostatiques sont également bien reproduites. 51 Le module élastique pourrait par contre différer légèrement de celui mesuré sur des MEC natives, en particulier à température ambiante, 54 et la pression interne sera également différente par rapport à celle observée in vivo dans les tumeurs. Le Matrigel® semble être la solution la plus adaptée pour obtenir un modèle de MEC valable. Certaines études l’ont également utilisé en le supplémentant avec du collagène ou de la fibronectine pour faire varier ses propriétés mécaniques et/ou pour se rapprocher au mieux des conditions in vivo, en particulier pour imiter l’environnement du front invasif des cancers. 55–57
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Synthèse et caractérisation de nanoparticules semi conductrices de CuGaS2 de type N pour la photoélectrolyse de l'eau

Synthèse et caractérisation de nanoparticules semi conductrices de CuGaS2 de type N pour la photoélectrolyse de l'eau

réduction des protons et pour l’oxydation de l’eau 51,62 (Figure 1.10). Plusieurs composés de cette famille ont fait l’objet d’études, dont le sulfure de cadmium (CdS 63,64 ) et le sulfure de zinc (ZnS 65,66 ). CdS est considéré comme l’un des matériaux les mieux adaptés pour la production photocatalytique de dihydrogène en raison de sa bande interdite appropriée (2,4 eV), de son faible coût et de sa stabilité face au rayonnement solaire (matériau non immergé en solution aqueuse) 67 . Le CdS se retrouve sous deux structures cristallines: wurtzite et zinc blende. Sa toxicité et son instabilité à long terme en milieu aqueux ((photo)corrosion) sont un frein majeur à son utilisation. Différentes stratégies ont été adoptées pour réduire ce phénomène problématique, incluant l’utilisation d’agents sacrificiels tels que S 2- et SO3 2- dans la solution électrolytique pour piéger les trous participant à la réaction de photocorrosion 62,68 et l’utilisation d’un dépôt conducteur métallique, tel que le Pt, Pd et RuO2, comme co-catalyseur 69,70 pour améliorer le rendement des réactions de dégagement d’oxygène et d’hydrogène gazeux, et ainsi défavoriser la réaction de photocorrosion 69,71 . Parmi toutes les stratégies tentées, la plus efficace a été la protection de la surface du matériau semi-conducteur par une couche mince d’oxyde métallique qui résiste à la photocorrosion, tout en maintenant les propriétés optiques de l’électrode. C’est le cas des travaux de Pareek et al. 69 sur le dépôt d’une fine couche d’oxyde de titane TiO2-CdS (Eg = 2,50 eV) et de niobium Nb2O5-CdS (Eg = 2,52 eV) par une technique hydrothermale. Une contre-électrode de graphite a été utilisée et une solution aqueuse de Na2S 0,1 M et de Na2SO3 0,1 M a été employée pour maintenir la stabilité de l’électrode de travail contre la photocorrosion du film de CdS. La densité de photocourant mesurée avec l’électrode pure de CdS est de 480 µA/cm 2 à 0,2 V vs E.C.S. (électrode de calomel saturé) comme électrode de référence sous une intensité lumineuse de 80 mW/cm 2 , tandis que celles des électrodes de TiO2-CdS et de Nb2O5-CdS sont respectivement de 1,2 mA/cm 2 et de 1 mA/cm 2 avec des taux de production de dihydrogène sous irradiation visible de 1,7 μmol/h, 22 μmol/h et 10 μmol/h, respectivement, dans les mêmes conditions.
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Etude de premier-principes des propriétés électroniques, magnétiques, et structurales des composés de type IIA-V

Etude de premier-principes des propriétés électroniques, magnétiques, et structurales des composés de type IIA-V

Le calcul de la densité de charge était indispensable dans notre étude, mais on remarque des résultats à peu près similaires dans les trois matériaux traités, BaN, CaN, et SrN. Il est à noter que nous avons utilisé comme approximation la LSDA et on a préféré de schématiser seulement les contours dans un conteste comparatif. Généralement, on remarque selon les deux configurations de spin, spin-haut et spin-bas présentées, une différence remarquable entre ces résultats pour les trois matériaux. Les Figures (3.5.a, 3.5.b et 3.5.c) montrent la forme sphérique de densité de charge autour des deux atomes, l'anion N et le cation
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Synthèse et propriétés physiques de super-cristaux millimétriques de nanoparticules de fer/cobalt : vers des inducteurs intégrés.

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Figure III-12 : a) Evolution de l’aimantation à saturation en fonction de la température de recuit ; b) Evolution de l’aimantation à saturation en fonction du temps de recuit. Ces observations sont tout à fait en accord avec les conclusions que nous avons tiré de l’étude structurale. En effet, à la fin de la synthèse, la faible aimantation à saturation peut être attribuée à la phase désordonnée à l’intérieur des particules. Nous avons vu précédemment que se met ensuite en place, au sein des particules, une nouvelle phase incluant un élément léger. Ainsi, on augmente l’ordre structural, mais dans le même temps, on introduit au sein du matériau un élément qui peut réduire le magnétisme (les carbures de fer sont connus pour être des poisons du magnétisme). Globalement l’aimantation à saturation diminue lors de la mise en place de cette phase. Enfin, la cristallisation de l’alliage chasse l’élément léger de la phase et on obtient une structure ordonnée non polluée, l’aimantation à saturation augmente alors brutalement. Durant le reste du traitement thermique (au dessus de 400°C comme nous l’avons vu dans l’étude WAXS), il n’y a pas d’évolution structurale, on assiste juste à une tansformation de la maille vers celle de l’alliage parfait. De leur coté, les propriétés magnétiques tendent vers celles de l’alliage massif. De même, le pallier à 500°C permet de se rapprocher encore de la structure exacte de l’alliage, d’abord rapidement puis de plus en plus lentement à mesure qu’on s’en rapproche.
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