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Dissertations / Theses on the topic 'Oxydes de cobalt – Propriétés magnétiques – Propriétés électriques'
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Ehora, Ghislaine. "Nouveaux oxydes à valence mixte : transfert de la chimie à l'électrochimie du solide." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-231.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse se divise en deux volets: un premier volet axé chimie du solide où nous avons exploré des systèmes ciblés Ba-Co-O(X) (X = F) autour de trois composés inédits Ba6Co6FO16, Ba5Co5FO13 et Ba2Co9O14. Les propriétés fondamentales des composés: structures à température ambiante, mise en ordre magnétique à basse température (susceptibilités et structures magnétiques), comportement thermique et électrique. . . Ont été étudiées. Les cobaltites étant considérées comme potentiellement intéressantes pour une utilisation comme matériau de cathode pour SOFC, le deuxième volet de cette thèse a pour objectif la caractérisation électrochimique de ces phases. L'étude des matériaux de cathode étant nouvelle au laboratoire, pour nous « faire la main », nous avons étudié les phases pyrochlores Bi2-xMxRu2O7-o[delta] (M = Pb, Sr) dont la solution solide au strontium est inédite. Les phases Bi2Ru2O7 et Pb2Ru2O6. 5 ayant fait l'objet de nombreuses caractérisations comme matériau de cathode pour SOFC, l'étude menée sur les solutions solides au plomb et au strontium a permis de confronter les résultats obtenus à ceux de la littérature. Enfin, la technique utilisée a été appliquée à nos composés inédits présentés en première partie. La spectroscopie d'impédance sous air et sous différentes pressions partielles d'oxygène nous a permis de mettre en évidence les différents phénomènes qui interviennent au cours de la réaction d'électrode et les bonnes performances de nos composés.
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Iorgulescu, Mihaela Luciana. "Oxo-halogénures de cobalt : Compréhension de l’influence des substitutions cationiques et anioniques." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10018/document.
Full textAbstract:
Ce travail a consisté en la synthèse, l’étude structurale et les caractérisations physico-chimiques de systèmes dérivés des polytypes 6H et 10H des perovskites hexagonales de formule BaMX0.2-xO3-δ (M=Co, Fe, Mn; X=F, Cl, Br). La compréhension des polytypes stables en fonction de la substitution sur les sites M et X a été entreprise via des analyses de la sous-stœchiométrie du réseau anionique. La réduction du métal s'accompagne de la stabilisation de polytypes incluant des oligomères triples d’octaèdres reliés par les faces. Une oxydation aura tendance à stabiliser des structures à sous-unités plus longues. Nous avons ainsi pu distinguer les effets privilégiés des métaux : cobalt (redox versatile dépendant des conditions de synthèse), fer (effet réducteur) et manganèse (effet oxydant) par des analyses structurales fines. Bien sûr les interactions métal-métal modulables influent sur les propriétés électroniques et magnétiques de ces solides. A ces effets redox, s’ajoutent des effets stériques, qui varient suivant la nature de l’anion X, conduisant à une sous-stœchiométrie sur l'halogène et à une délocalisation spatiale variable dépendant du rayon ionique. Finalement l’ensemble du travail réalisé sur ces phases conduit à un certain nombre de composés inédits, associés à des structures originales ou inattendues. Finalement, l'insertion, non volontaire dans un premier temps, de groupements carbonates (CO3)2- dans différents types structuraux a également été étudiée<br>This work concerns the synthesis, structural study and physico-chemical characterization of structural systems derived from the 6H and 10H hexagonal perovskites polytypes, formulated BaMX0.2-xO3-δ (M = Co, Fe, Mn, X = F, Cl, Br). The understanding of the stable structural types depending on the substitution on the M and X sites available in the structure was undertaken through analysis of the sub-stoichiometry of the anionic network. It appears that the reduction of the metal is accompanied by the stabilization of polytypes including oligomers of three face–sharing octahedra, while oxidation will tend to stabilize structures with longer sub-units. We have been able to distinguish trends of particular metals by detailed structural analysis, e.g. cobalt (versatile redox - depending on the synthesis conditions), iron (reducing effect) and manganese (oxidizing effect). Of course the flexible metal-metal interactions affect the electronic and magnetic properties of these solids. In addition to the redox changes, steric effects appear, depending on the nature of the X anion, leading to a sub-stoichiometry of the halogen and variable ionic radius-dependent spatial delocalization. Finally, the work on these phases led to a number of novel compounds, associated with original structures. Finally, the insertion, non-voluntary at first, of carbonates ((CO3)2-) groups in different structural types, was also studied
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Malecki, Andrzej. "Décomposition thermique et propriétés électriques de Co₃O₄." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10597.
Full textAbstract:
La cinétique de la décomposition thermique de Co₃O₄ a été étudiée sur des échantillons pulvérulent ou monocristallins. La formation d'une couche compacte de monoxyde de cobalt ainsi que la forme de l'équation décrivant les courbes degré de décomposition-temps ont abouti au développement d'un modèle dans lequel la cinétique est limitée par la diffusion de l'oxygène à travers la couche. Ce modèle dérive de celui de Ginstling et Brounshtein tient compte de la variation de l'énergie d'activation avec le degré de décomposition. Une interprétation des propriétés électriques de Co₃O₄ pur et dopé est également proposée.
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Ajroudi, LIlia. "Ferrites de cobalt nanostructurés ; élaboration, caractérisation, propriétés catalytiques, électriques et magnétiques." Thesis, Toulon, 2011. http://www.theses.fr/2011TOUL0017/document.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l’élaboration et l’étude des propriétés catalytiques, électriques et magnétiques denanomatériaux à base de ferrite de cobalt. Les nanopoudres de ferrite de cobalt (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) ont étéélaborées par une nouvelle méthode chimique solvo-thermale. Les nanopoudres obtenues sont très bien cristallisées ontdes tailles de particules qui varient avec le taux de cobalt entre 4 et 7 nm et sont très homogènes en composition. Lesnanopoudres de ferrites de cobalt sont monophasées, de structure spinelle avec un paramètre de maille qui varie enfonction du taux de cobalt. Les nanopoudres de ferrites de cobalt ne s’oxydent pas sous air et en température .Lesnanopoudres de composition proches de x=1 sont stables jusqu’à 900°C, alors que pour de plus forts écarts à lastoechiométrie, des transformations de phase ont lieu au delà de 550°C.Les mesures catalytiques ont mis en évidence l’oxydation de CH4 en CO2 après passage sur le catalyseur pour tous leséchantillons. L’efficacité catalytique est maximale et l’énergie d’activation est la plus faible pour l’échantillon x=1.8 ;ceci est lié à la plus grande surface spécifique, et au plus fort taux de sites actifs pour cette composition.Les ferrites de cobalt élaborées présentent une conduction de type électronique avec un comportement semi conducteurjusqu’à 500-600°C et un comportement métallique au-delà. Les variations de conductivité d’une composition à l’autres’expliquent par les variations du nombre de paires [Co2+,Fe3+].Les nanoparticules ont un comportement superparamagnétique quelle que soit la composition. Ce comportement estdû principalement à un effet de taille et de forme, et à une distribution cationique différente entre les deux types desites tétraédriques et octaédriques de la structure spinelle. Ces ferrites présentent une aimantation à saturation prochede celle de l’état massif, du fait de la grande qualité cristalline attribuée à la méthode d’élaboration mise au point<br>This work is devoted to the synthesis and the study of the physical properties of cobalt ferrite nanomaterials. Thecobalt ferrite nanopowders (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) were synthesized by a new solvo thermal chemical route.The nanopowders are highly crystallized, very homogeneous in size and chemical composition. The nanopowderssizes are ranged from 4 nm for high cobalt content to 7 nm for low cobalt content. They are single phased, with thespinel structure, and a cell parameter varying with the cobalt content. The cobalt ferrites do not oxidize, when heatedunder air. For compositions near x=1, the cobalt ferrites are stable when heated under air up to 900°C, as for the othercompositions, phase transformations occur above 550°C.The catalytic measurements have shown the oxidation of CH4 into CO2 in presence of the catalyst for all thecompositions. Cobalt ferrite with composition x=1.8, presents the lowest activation energy and the best catalyticefficiency; this can be related to the great specific surface and the high rate of active sites for this composition.Concerning the conduction properties, the cobalt ferrites exhibit a semiconductor character up to 500-600 ° C and ametallic one above. Changes in conductivity from a composition to another are explained by changes in the number ofpairs [Co2+, Fe3+].A superparamagnetic behaviour was evidenced whatever the composition. This is due for one part to a size and shapeeffect and for the other part to different cationic distribution between tetrahedral and octahedral sites. These ferriteshave a saturation magnetization close to that of the massive state, because of the high crystallinity of the nanopowders,attributed to the synthesis method developed in this work
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Apostu, Mircea Odin. "Croissance, caractérisation structurale et propriétés de magnétorésistance de manganites Ln3Mn207 substitués." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112078.
Full textAbstract:
La découverte du phénomène de magnétorésistance colossale (CMR) dans les manganites de lanthane substitués a conduit à étudier de nouveaux oxydes de manganèse à valence mixte, en particulier des manganites à double couche (La,Sr)3Mn2O7 qui correspondent au terme n=2 de la famille "Ruddlesden-Popper. Une série de monocristaux de formule (La(1-z)Pr(z))1. 2Sr1. 8Mn2O7, présentant un taux de porteurs de charge x=0. 4, a été préparée par substitution du lanthane par le praséodyme. Les cristaux ont été élaborés par la technique de fusion de zone associée au four à image. L'influence du caractère bidimensionnel marqué de la structure cristalline sur les propriétés magnétiques et de transport électrique a été mise en évidence par les mesures réalisées sur des échantillons orientés selon les axes [100] et [001]. Le diagramme de phases magnétiques des monocristaux substitués a été établi pour les deux orientations étudiées: H//(ab) et H//c. Le comportement du composé correspondant à z=0. 6 est remarquable. Sous champ nul, on observe une absence d'ordre ferromagnétique et la suppression totale de la transition isolant-métal. L'étude magnétique et les mesures de résistivité sur ce composé ont mis en évidence une CMR d'un million suivante l'axe c et aussi le caractère de premier ordre de cette transition. A partir des mesures électriques un diagramme de phases a été établi. Les résultats de mesures magnétiques sous champ fort, de dilatométrie, de magnétostriction et de chaleur spécifique sont également présentés. Le principal paramètre qui influence les propriétés de ces cristaux est le taux de praséodyme, z. Quand z augmente on constate une contraction du paramètre cristallin a associée à une variance plus élevé du rayon moyen du site A. Les résultats ont été interprétés, principalement, à partir de l'effet du Pr sur l'occupation de l'orbitale e-g. Français (1000 caractères maxi)<br>The discovery of the colossal magnetoresistance (CMR) of substituted manganites led to the study of new manganese oxides with mixed valencies. The compounds investigated here are double-layered manganites (La,Sr)3Mn2O7, which are the n=2 member of the "Ruddlesden-Popper" family. A series of single crystals (La(1-z)Pr(z))1. 2Sr1. 8Mn2O7, with hole concentration x=0. 4, was prepared by substituting praseodymium for lanthanum. The crystals were grown by the floating-zone technique associated to an image furnace. . The influence of the 2D character of the crystalline structure on the magnetic and transport properties was emphasized by measuring samples oriented parallel to the [100] and [001] crystallographic axes. From those magnetic measurements we obtained the magnetic phase diagrams of the substituted single crystals for two distinct orientations : H//(ab) and H//c. The behaviour of the z=0. 6 compound is noteworthy. In zero magnetic field this composition exhibit a lack of ferromagnetic order and a total suppression of the insulator to metal transition. The magnetic study and the transport measurements on this compound gives us an important result: a CMR of 1 million along the c axis and a magnetic and transport transition with the characteristics of a first order transition. For this compound a phase diagram was established from transport measurements. The results of high field magnetic measurements together with those of thermal expansion, magnetostriction and specific heat capacity measurements are also reported. The main parameter affecting the properties of those crystals is the Pr content, z. When z is increased we observe a contraction of the a parameter of the crystalline structure an a greater disorder on the average radius of the A site. To understand the results as a whole we have used, mainly, the influence of the Pr content on the occupancy of the e-g electronic levels
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Ourry, Laurence. "Relation structure-propriétés de matériaux hybrides magnétiques polymère-ferrites spinelles." Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077193.
Full textAbstract:
J'ai travaillé à la conception de matériaux hybrides magnétiques constitués de polymère et de nanoparticules d'oxydes métalliques de type spinelles en me concentrant sur (i) ta synthèse de nanopoudres d'oxydes magnétiques par le procédé polyol et le contrôle de leurs propriétés magnétiques (modulation de la taille des NPs, recours à l'échange-bias pour augmenter la stabilité thermique magnétique. . . ), (ii) le contrôle de la dispersion des NPs par la connaissance de leur état de surface et des procédés de fonctionnalisation judicieux et (iii) leur mise en forme au sein de matrices de polymères thermoplastiques ou de biopolymères préformés, Ces différents points sont discutés à travers trois thèmes : (a) La synthèse de nanoparticules coeur-coquille Fe304@CoO présentant un phénomène d'échange blas, qui ont ensuite été fonctionnalisées par des brosses de polystyrène (PS) et de polyméthacrylate de méthyle (PMMA nous avons comparé les propriétés magnétiques (interactions dipolaires et échange bias) de ces hybrides à celles des nanoparticules nues. (b) La synthèse de nanoparticules de ferrite de cobalt, CoFe204, et leur fonctionnalisation de surface par deux ligands. Ces nanoparticules ont ensuite été introduites dans une matrice de polyfluorure de vinylidène (PVDF) afin de réaliser des films rnagnétoélectriqUes. (c) La conception de gels et de films magnétothermosensibles pour la délivrance médicamenteuse ou l'ingénierie tissulaire. Ce projet est une étude exploratoire à un projet développé par IBM, Centre d'Almaden, USA, où j'ai réalisé un stage de 3 mois au cours de ma thèse<br>I worked on the design of magnetic hybrid materiais consisting of polyrner and spinel metal oxide nanoparticles focusing on (1) the synthesis of nanopowders of magnetic oxides by the polyol process and controlling the magnetic properties (timing of the size of NPs, use of exchange-bias to increase the magnetic thermal stability. . . ), (ii) the control of the dispersion of NPs as a function of their surface state and suitable functionalizations and ( iii) their processing in thermbplastic polymer matrices or preformed biopolymers. These points are discussed through three topics: (a) the synthesis of Fe304@CoO core-shell nanoparticles exhibiting exchange bias, and their further functionalization by polystyrene (PS) and polymethylmethacrylate (PMMA) brushes", we compared the magnetic properties (dipolar interactions and exchange bias) of these hybrids with those of bare nanoparticles. (b) The ynthesis of cobalt ferrite nanoparticles, CoFe204, and surface functionalization with two ligands. These nanoparticles were then introduced into a polyvinylidene fluoride matrix (PVDF) to design magnetoelectric films. (c) The design of magnetothermosensitives gels and films for drug delivery and tissue engineering. This project is an expioratory study to a project developed by IBM, Almaden Center, USA, where I reallzed a 3 month internship dunng my PhD involvement
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Tozri, Anowar. "Effet du désordre cationique sur les propriétés structurales magnétiques et électriques des oxydes magnétiques à base de manganèse." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENY055.
Full textAbstract:
Les manganites ont été particulièrement étudiés ces dernières années pour leurs propriétés de magnétorésistance colossale (CMR) et l'effet magnétocalorique. Ces oxydes de formule chimique T1-xDxMnO3, (T: terre-rare, D: alcalino-terreux) de structure pérovskite ABO3, présentent une valence mixte Mn3+/Mn4+. Les facteurs clés qui contrôlent les propriétés physiques sont le rayon moyen du site A (), le désaccord de taille des cations du site A (quantifié par la variance σ2 et la valence mixte du manganèse. Lors de notre étude, nous nous sommes focalisés sur l'effet du désordre gelé crée par la substitution aléatoire dans le site A de la structure pérovskite. Des échantillons poly-cristallins ont été synthétisés à cette fin. Les systèmes étudiés sont La0,8Pb0,1□0,1MnO3 et La0,8Pb0,1Na0,1MnO3 de composé mère La0,8Pb0,2MnO3 et La0,7Pb0,05Na0,25MnO3 de composé mère La0,7Pb0,3MnO3. Pour les deux premiers matériaux, l'étude structurale magnétique et électrique est présentée par ce manuscrit. Cette étude a permis de montrer l'existence des clusters ferromagnétique à haute température dans le contexte de la formation de la phase de Griffiths. De plus, nous avons mis en évidence l'existence des excitations magnétiques des ondes de spin à très basses température. A partir de la variation dans la température de Curie, la variation de la constante de raideur de l'onde de spin et l'évolution de la phase de Griffiths, nous avons pu montrer que le matériau La0,8Pb0,1□0,1MnO3 présente le rayon le plus faible et σ 2 le plus élevé comparé à La0,8Pb0,1Na0,1MnO3. Cette étude à montrer que le désordre est le mécanisme influençant sur les propriétés physiques de ces matériaux. Pour le système La0,7Pb0,05Na0,25MnO3, qui présente une température de Curie élevée (au dessus de l'ambiante) les propriétés magnétique ne montrent pas un effet considérable du désordre il est considéré régi par le mécanisme du double échange. Dans ce travail, nous nous sommes aussi intéressés à l'influence du désordre sur les exposants critiques et à l'effet magnétocalorique. L'analyse montre que les exposants critiques pour La0,8Pb0,1□0,1MnO3 sont proches à ceux du modèle de Heisenberg à dimension 3, alors qu'ils sont proches de ceux de la théorie du champ moyen pour La0,8Pb0,1Na0,1MnO3. Le désordre est quantifié d'être corrélé à court-distance ou non corrélé. Pour La0,7Pb0,05Na0,25MnO3, les exposants critiques appartiennent à la classe d'universalité de Heisenberg, comme prévu théoriquement. L'étude de l'effet magnétocalorique montre des valeurs intéressantes pour la variation d'entropie magnétique et la puissance relative du froid pour La0,7Pb0,05Na0,25MnO3. De plus, le caractère inhomogène de ces trois composés est affirmé par l'étude de l'exposant locale n qui varie avec le champ magnétique pour toute la gamme de température étudié<br>Manganites have been extensively studied over the past several years, a result of their displaying a colossal magnetoresistance (CMR) and the magnetocaloric effect (MCE). These materials with a perovskite structure (ABO3) are characterized by the general formula T1- xDxMnO3, (T: rare earth, D: alkaline earth), x being the doping level, the latter causing changes in the valence state of the Mn ions to maintain charge neutrality. The key parameters that control the physical properties of these oxides are the mean radius of the site A (), the size mismatch of cations of the site A (quantified by the variance σ 2) and the mixed valence of manganese. In our study, we focused on the effect of the quenched disorder created by the random substitution in the A site of the perovskite structure. Polycrystalline samples were synthesized for this purpose. The systems studied are La0,8Pb0,1□0,1MnO3 and La0,8Pb0,1Na0,1MnO3 have a parent compound La0,8Pb0,2MnO3 and La0,7Pb0,05Na0,25MnO3 with parent compound La0,7Pb0,3MnO3. For the first two materials, structural, electrical and magnetic studies are presented in this manuscript. These studies reveal the existence of ferromagnetic clusters at high temperature in the context of the formation of the Griffiths phase. In addition, we have demonstrated the existence of magnetic excitations of spin waves at very low temperature. From the variation of the Curie temperature, the variation of the stiffness constant of the spin wave and the evolution of the Griffiths phase, we have shown that the material La0,8Pb0,1□0,1MnO3 has the lowest and highest σ2 compared to La0,8Pb0,1Na0,1MnO3. These studies showed that the disorder is the mechanism influencing the physical properties of these materials. For the system, La0,7Pb0,05Na0,25MnO3, which has a high Curie temperature (above ambient) magnetic properties do not show a significant effect of the disorder, which is considered to be governed by the mechanism of double exchange. In this work, we are also interested in the influence of disorder on the critical exponents and the magnetocaloric effect. The analysis shows that the critical exponents for La0,8Pb0,1□0,1MnO3 are close to those of the Heisenberg model in three dimensions, while they are very close to those of mean field theory La0,8Pb0,1Na0,1MnO3. The disorder is quantified to be correlated with short-range or uncorrelated. For La0,7Pb0,05Na0,25MnO3, the critical exponents belong to the Heisenberg universality class, as expected theoretically. The study of magnetocaloric effect shows interesting values of the magnetic entropy change and the relative cooling power La0,7Pb0,05Na0,25MnO3. In addition, the inhomogeneous nature of these three compounds is confirmed by the study of the local exponent “n” which varies with the magnetic field for the entire temperature range studied
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Baaziz, Walid. "Synthèse et caractérisation des nanoparticules spinelles et coeur-coquille à base d’oxyde de fer et de cobalt." Strasbourg, 2011. https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2011/BAAZIZ_Walid_2011.pdf.
Full textAbstract:
Les objectifs de cette thèse sont de synthétiser et d’étudier les propriétés structurales et magnétiques de nanoparticules (NPs) d’oxydes de fer et de ferrite de cobalt de différentes tailles, morphologie et compositions, et notamment des structures cœur-coquille. La méthode de synthèse choisie est la décomposition thermique d’un stéarate de fer dans un solvant à haute température d’ébullition en présence de surfactants. Dans une première partie centrée sur les nanoparticules d’oxyde de fer, les conditions expérimentales de synthèse ont été optimisées pour obtenir des NPs sphériques d’oxyde de fer de taille moyenne comprise entre 5 et 28 nm. Nous avons étudié l’évolution de la composition et des propriétés magnétiques des NPs en fonction de leur taille et de la nature de l’atmosphère de synthèse. Puis, en variant d’autres paramètres de la méthode de synthèse, nous avons réussi à contrôler la morphologie et la composition des NPs : des NPs de morphologie cubique ont été obtenues avec des tailles entre 13-30 nm avec une composition homogène et une composition cœur-coquille FeO@Fe3-xO4 présentant des propriétés d’exchange-bias. Dans une seconde partie, nous nous sommes centrés sur l’élaboration de ferrite de cobalt et de structure mixte cœur-coquille, des NPs de composition homogène CoFe2O4 et de composition cœur–coquille d CoxFe1-x@CoFe2O4 et Fe3-xO4@CoO. Des interactions d’échange antiferromagnétique/ferrimagnétique ont été mises en évidence dans les deux structures cœur-coquille. Enfin, nous avons réussi à contrôler la synthèse de NPs sphériques d’oxyde de fer sur la surface ou à l’intérieur de nanotubes de carbone (NTCs) et à synthétiser des NPs à base de cobalt de morphologie cubique à l’intérieur des NTCs. Nous avons montré que le NTC joue le rôle de « nanoréacteur »<br>The objectives of this thesis were to synthesize and study the structural and magnetic properties of nanoparticles (NPs) of iron oxide and cobalt ferrite with different sizes, morphology and compositions, including core-shell structures. The chosen synthesis method was the thermal decomposition of an iron stearate complex in a high boiling solvent in presence of surfactants. In a first part centered on iron oxide NPs, the experimental conditions of synthesis were optimized to obtain spherical iron oxide NPs with a mean size in the range 5 -28 nm. We have studied the evolution of the composition and magnetic properties of NPs as a function of their size and of the nature of the atmosphere of synthesis. Using the same method of synthesis, we succeeded in controlling the morphology and composition of NPs: NPs with a cubic morphology were obtained with mean sizes in the range 13-30 nm with a homogeneous Fe3-xO4 composition and with a core-shell FeO@Fe3-xO4 composition displaying exchange bias-properties. The second part was centered on the synthesis of cobalt ferrite and mixed core-shell NPs : NPs with homogeneous composition CoFe2O4 and with core-shell structure such as CoxFe1-x@CoFe2O4 and Fe3-xO4@CoO have been synthesized. Exchange bias properties were clearly evidenced in the core-shell NPs. Finally, we managed to control the synthesis of spherical NPs of iron oxide on the surface or inside of carbon nanotubes (CNTS) and cobalt-based NPs with cubic morphology were synthesized inside CNTs. We have shown that the CNTs act as a "nanoreactor"
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Sati, Pascal. "Propriétés magnétiques et de résonance du Zn1-xCoxO : un matériau candidat pour l’électronique de spin." Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30034.
Full textAbstract:
Pour permettre de nouveaux développements de la Spintronique, il est nécessaire aujourd’hui d'élaborer un semiconducteur ferromagnétique à la température ambiante. L'oxyde de Zinc dopé par le Cobalt est à l'heure actuelle un candidat très prometteur, mais ses propriétés magnétiques restent toujours très discutées. Dans ce mémoire de thèse, nous présentons une étude de films minces de ZnO:Co (épitaxiés par jets moléculaires) se basant sur la Résonance Paramagnétique Electronique et la magnétométrie à SQUID. Cette étude, réalisée au sein du laboratoire L2MP et en collaboration avec le laboratoire CRHEA, a permis d'apporter de nouvelles informations sur les propriétés magnétiques et de résonance intrinsèques du ZnO:Co. Une anisotropie magnétique de type plan facile et des interactions d'échange antiferromagnétiques entre les ions Co2+ premiers voisins dans ZnO ont notamment été identifiées. De plus, le mécanisme à l’origine de l’élargissement des raies RPE du ZnO :Co a pu être déterminé<br>Recently, Zn1-xCoxO has been actively explored as a possible room temperature ferromagnetic semiconductor, a key material for Spintronics. Nevertheless, its intrinsic magnetic properties remain still an open question. In this thesis manuscript, we report on the magnetic and resonance properties of ZnCo:O layers grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy. From EPR and SQUID measurements performed at the L2MP laboratory, our study allows us to safely conclude on the existence of a huge magnetic anisotropy of an ‘easy plane’ type, and on the existence of nearest-neighbor Co2+ ions coupled antiferromagnetically. Moreover, we established, for the first time, that a combined effect of exchange and dipolar broadening is at the origin of the EPR linewidth in ZnO:Co
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Martinet, Gaëtan. "Investigations structurales et propriétés d’oxydes magnétiques unidimensionnels et d’intercroissances complexes dérivées de la perovskite hexagonale à base de cobalt." Caen, 2007. http://www.theses.fr/2007CAEN2064.
Full textAbstract:
La première partie est consacrée à l’étude magnétique des composés Ca3Co2-xScxO6 et Sr3HoCrO6, en particulier l’existence de sauts d’aimantation à intervalles de champ réguliers à basse T. Dans le cas des échantillons polycristallins Ca3Co2-xScxO6, les mesures magnétiques ont montré une modification importante de l’aimantation du matériau pour des substitutions inférieures à 0. 1, liée au changement des couplages ferromagnétiques intrachaînes et antiferromagnétiques interchaînes. Néanmoins, la présence de sauts d’aimantation est toujours observée, même pour x égale à 0. 1. La synthèse du monocristal Ca3Co1. 85Sc0. 15O6 confirme ces conclusions. Pour Sr3HoCrO6, des phénomènes similaires ont été observés. Le processus de sauts d’aimantation est donc relié à une grande valeur de spin dans un site prismatique doté d’une grande anisotropie uniaxiale. De plus, il peut être observé pour des petits chaînons ferromagnétiques. La seconde partie aborde la mise en évidence d’une nouvelle famille d’intercroissances complexes. L’étude de composés monocristallins synthétisés par méthode sous flux a été menée dans le système Ba-(Co,Ga)-O. Une nouvelle famille structurale, construite à partir de deux sous-blocs élémentaires : un bloc original [Ba(Ga,Co)8O11] constitué d’un feuillet [Co4O8] placé entre deux feuillets [BaCo2O3], et un bloc dérivé de la perovskite hexagonale [BaCoO3], a été caractérisée. Une systématique structurale résumée par la famille d’intercroissances [Ba(Ga,Co)8O11][BaCoO3]n où n représente le nombre de feuillets [BaCoO3], a été établie. Ces études structurales ont été réalisées par microscopie électronique en transmission et diffraction par rayons X sur monocristal<br>The first part is devoted to the magnetic study of the compounds Ca3Co2-xScxO6 and Sr3HoCrO6, especially low T magnetization steps. In the case of the polycrystalline samples of Ca3Co2-xScxO6, the magnetic measurements have shown an important modification of magnetization due to Sc3+ introduction which leads to a decrease of the ferromagnetic intrachain and antiferromagnetic interchain couplings. Nevertheless, low T magnetization steps are still observed, even for x equal to 0. 1. The synthesis of the single crystal Ca3Co1. 85Sc0. 15O6 has allowed to confirm these conclusions. For Sr3HoCrO6, similar phenomena have been observed. The magnetization step process is linked to a huge spin value in a prismatic site, together with a strong uniaxial anisotropy. Furthermore, these steps can be observed even for disrupted ferromagnetic chains. The second part deals with the description of a new complex intergrowth family deriving from the hexagonal perovskite. The synthesis of single crystals by flux method was undertaken in the Ba-(Co,Ga)-O system. A new layered series built from two elementary blocks : one original block [Ba(Ga,Co)8O11] related to one slice [Co4O8] sandwiched between two slices [BaCo2O3]and one block deriving from hexagonal perovskite. One structural relationship corresponding to the large family [Ba(Ga,Co)8O11][BaCoO3]n, where n represents the number [BaCoO3] slice, was established. This structural work was carried out by transmission electronic microscope and X-ray diffraction on single crystal
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Nicoud, Sarah. "Composés inorganiques innovants par manipulation et diversification du sous-réseau anionique." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R053/document.
Full textAbstract:
Ce manuscrit détaille la découverte de nouveaux matériaux oxydes et oxysulfures. Dans un premier temps, il porte sur l’étude de composés hexagonaux RM2O4 et R2M3O7 modifiés topotactiquement par oxydation. Les deux composés métastables, YbFe2O4.5 et InFe2O4.5, montrent la conservation du caractère multicouche via un jeu de glissement des couches de fer et de terre rare et une réorganisation du sous-réseau anionique. Les structures modulées présentent une distribution unique de polyèdres FeOn (n = 4, 5 et 6). En revanche, le composé InGaFeO4.3 met en évidence la particularité des cations Ga3+ à bloquer le réarrangement structural. Les composés R2M3O7 (Yb2Fe3O7.5 et In2Ga2MnO7.12) contiennent les unités RM2O4 déjà décrites et, donc, présentent les mêmes phénomènes d’oxydation. Dans un second temps, l’étude se concentre sur la recherche de nouveaux oxysulfures de basse dimensionnalité, en s’inspirant notamment des composés Ba3VS3(VO3S) et La3SiS4(CuS3). Les phases inédites Ba10V6S7O18 et Ba10.67V3O6Fe8.67S17.33 ont été obtenues avec une charpente de basse dimension rendue possible par la présence de cations Ba2+ et d’entités V(O,S)4 qui jouent le rôle de séparateurs. La première phase ouvre la voie à de l’ingénierie du band gap à partir des différents types d’anions dont des soufres « isolés ». Les deux autres nouvelles phases Ba3(V,Cr)S3(VO3S) et La3Cu0.5 2δFe0.25+δSiS7 sont constituées de chaines ((Cr/V)3+S3 et (Fe2+/Cu+)S3 déficientes) séparées par des entités tétraédriques (VO3S et SiS4). Cette étude se termine sur la détermination structurale de Co7S8, un composé binaire du système Co-S, et la découverte de son comportement métallique non conventionnel<br>This manuscript details the discovery of new oxide and oxysulfides materials. First, it focuses on the study of hexagonal compounds RM2O4 and R2M3O7 topotactically modified by oxidation. The two metastable compounds, YbFe2O4.5 and InFe2O4.5, show the conservation of the multilayer feature via a sliding of the iron’s and rare earth’ layer and a reorganization of the anionic sublattice. The modulated structures have a unique distribution of FeOn polyhedra (n = 4, 5 and 6). In contrast, the InGaFeO4.3 compound shows the particularity of Ga3+ cations to block the structural rearrangement. The R2M3O7 (Yb2Fe3O7.5 and In2Ga2MnO7.12) compounds have the RM2O4 units already discussed and, therefore, exhibit the same phenomenon of oxidation. Secondly, the study focuses on the research of new oxysulfides of lower dimension, by focusing on the compounds Ba3VS3(VO3S) and La3SiS4(CuS3). Two new structures Ba10V6S7O18 et Ba10.67V3O6Fe8.67S17.33 have been obtained with a low dimension framework made possible by the presence of Ba2+ cations and V(O,S)4 entities which are separators. The first phase opens the way to band gap engineering from the different types of anions including “isolated” sulfurs. The two other new phases Ba3(V,Cr)S3(VO3S) and La3Cu0.5 2δFe0.25+δSiS7 are made up of chains ((Cr/V)3+S3 and deficient (Fe2+/Cu+)S3) separated by tetrahedral entities (VO3S and SiS4).This study is conclude with the structural determination of Co7S8, a binary compound of Co-S system, and the discovery of it unconventional metallic behavior
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Saadoune, Ismaël. "Les matériaux d'électrodes positives AxNi1-yCoyO2(A=Li, Na) : étude des relations : structure, propriétés physiques et comportement électrochimique." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876921.
Full textAbstract:
Les phases LiNi1-yCoyO2 ont été obtenues par synthèse directe. Elles sont isotypes des phases extrêmes LiNiO2 et LiCoO2. Ces matériaux ont été utilisés comme électrodes positives dans des batteries au lithium. Elles présentent des performances électrochimiques très prometteuses sur le plan appliqué. Une étude détaillée de l'évolution des propriétés structurales, physico-chimique et électrochimiques lors de la désintercalation du lithium a été effectuée en fonction de y. L'ensemble des résultats montre que le nickel est préférentiellement oxydés à l'état tétravalent que le cobalt. Par ailleurs, l'utilisation des phases homologues NaNi1-yCoyO2 dans des batteries au sodium a permis de mettre en évidence un phénomène de décomposition de l'électrolyte catalysé par le matériau d'électrode positive. Au contraire des phases au lithium, plusieurs transformations structurales ont été observées au cours de la désintercalation sodium à partir de la phase NaNi0.6Co0.4O2.
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Al, Baalbaky Ahmed. "Modélisation des propriétés magnéto-électriques d'oxydes de métaux de transition anisotropes." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR095/document.
Full textAbstract:
Les oxydes de métaux de transition sont largement utilisés en raison de leurs propriétés fondamentales intéressantes et de leurs applications importantes. En particulier, CuCrO2 est d’un intérêt particulier parce qu’il possède un état multiferroïque en absence de champ magnétique. Dans cette thèse, nous modélisons les propriétés magnéto-électriques de CuCrO2 par simulations Monte Carlo basées sur des paramètres magnétiques déterminés par calculs ab initio. Nous étudions également l’effet du dopage du Ga sur les propriétés magnéto-électriques du composé CuCr1-xGaxO2 (0 ≤ x ≤ 0:3). Nos résultats sontqualitativement en accord avec les observations expérimentales<br>Transition metal oxides are widely used due to their interesting fundamental properties and important applications. In particular, CuCrO2 is of special interest because it enters the multiferroic state in zero magnetic fields. In this thesis we model the magnetoelectric properties of CuCrO2 using Monte Carlo simulations with the help of ab initio calculations.We also investigate the effect of Ga doping on the magnetoelectric properties of CuCr1-xGaxO2 (0 ≤ x ≤ 0:3). Our results are well comparable to the experimental observations
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Novikova, Anastasiia. "Nanofils ferromagnétiques en matrice de CeO2 et de SrTiO3 : de la compréhension de la structure locale aux propriétés magnétiques." Thesis, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2015. http://www.theses.fr/2015VERS024V/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l’étude de la structure et des propriétés magnétiques de nanofils ferromagnétiques de diamètre entre 2 et 7 nm, formés par auto-assemblage dans des couches minces de CeO2 ou SrTiO3 déposées sur substrat SrTiO3(001).Grâce à la Spectroscopie d’Absorption des rayons X (XAS) ainsi que la Magnétométrie à l’échantillon Vibrant (VSM) nous avons étudié des nanofils de Co, Ni et CoNi. Cette étude montre qu’à température ambiante et à pression atmosphérique les nanofils de Co peuvent exister dans les phases hcp et/ou fcc alors que l’ajout de Ni stabilise la structure fcc.Nous présentons aussi la stabilité de la structure et des propriétés magnétiques en fonction de la température et nous décrivons en particulier les effets d’une procédure de recuit oxydant, suivi d’un recuit sous vide comme un possible outil de modulation de la structure et des propriétés des nanofils.Les études XAS mettent en évidence l’existence de dichroïsme linéaire pour des nanofils de Co et CoNi avec des diamètres extrêmement faibles (moins de 2nm). Nous en discutons les possibles origines de ce dichroïsme : effets d’étirement et de taille finie.In fine, une tentative de croissance auto-organisée de couches minces de CeO2 ou SrxBayTiO3 dopées au fer est présentée. Dans la matrice CeO2 la microscopie électronique à transmission ne détecte pas de nanofils et le XAS montre une grande variété d’oxydes de fer différents, malgré des conditions de croissance très proches. La formation de nanofils en matrice SrxBayTiO3 est suggérée par les propriétés magnétiques (hystérèse et anisotropie) et la composition des nanofils déterminée par le XAS met en évidence les phases α-Fe et FeO<br>This PhD thesis is dedicated to the structural and magnetic studies of self-assembled ferromagnetic nanowires with diameters of 2-7 nm embedded in CeO2 (or SrTiO3) thin films grown on SrTiO3 (001) substrates.By means of X-rays Absorption Spectroscopy (XAS) and Vibrating Sample Magnetometry (VSM) Co, Ni and CoNi nanowires are studied. This study shows that at ambient temperature and pressure cobalt nanowires may contain Co-hcp or Co-fcc phase, while adding Ni stabilizes the fcc.This study also discusses structural and magnetic stability as a function of temperature under different thermal treatments. We describe in particular the effects of oxidative treatment followed by high vacuum annealing as a tool to tune the structure and magnetic properties of cobalt nanowires. XAS evidences linear dichroism in Ni and CoNi embedded nanowires of extremely small diameter (less than 2nm). We discuss possible origins of these phenomena considering the effects of strain and finite size of the objects.Finally, an essay of growing CeO2 or SrxBayTiO3 thin films doped by Fe is presented. It shows that within the CeO2 matrix no nanowires are evidenced by TEM, while XAS shows a large variety of different iron oxides even if the growth conditions are not drastically modified from one sample to another. As it is suggested by the magnetic measurements (hysteresis and anisotropy), formation of nanowires in SrxBayTiO3 matrix is very likely and the nanowires composition determined by XAS evidences a mixture of αFe and FeO phases
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Glaria, Arnaud. "Généralisation d'une approche de synthèse par voie organométallique, à température ambiante, de nanoparticules monocristallines d'oxydes métalliquess : étude de leurs propriétés optiques ou magnétiques." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/157/.
Full textAbstract:
Notre groupe a récemment développé une méthode organométallique pour la synthèse de nanoparticules de ZnO de taille et de forme contrôlées. Ce travail de thèse s'inscrit dans une démarche de généralisation de cette méthode à d'autres oxydes métalliques afin d'obtenir des particules de taille inférieure à 5nm. Le travail présenté dans ce manuscrit de thèse concerne la synthèse et l'étude de nanoparticules d'oxydes métalliques possédant soit des propriétés de luminescence (ZnO), soit des propriétés magnétiques (Gamma-Fe2O3, Co3O4, CoFe2O4, FeO ou CoO). Dans la première partie de cette thèse, nous montrons d'une part que l'ajout d'un précurseur organolithien lors de la synthèse des particules de ZnO modifie leur mécanisme de croissance, et d'autre part que la taille des particules dépend directement de la quantité d'organolithien et peut ainsi varier de 2,5 à 4,3 nm. De plus, les études de photoluminescence montrent que l'émission de ces particules varie du bleu au jaune en passant par le blanc. Dans la seconde partie, nous montrons que notre voie de synthèse peut être généralisée à des particules magnétiques comme Gamma-Fe2O3 et CoFe2O4. Nous montrons aussi la variation des interactions entre les particules en fonction de conditions de synthèse. Enfin, nous montrons que la flexibilité de notre approche organométallique nous permet d'accéder à des phases rares et peu stables comme FeO et CoO. La dernière partie de ce manuscrit présente une nouvelle méthode de synthèse de particules à partir de la réduction de précurseurs organométalliques par un complexe amine-borane. Des nanoparticules métalliques de Zn, Fe et Co sont ainsi obtenues<br>Our group has recently developed an organometallic synthetic approach for the synthesis of ZnO nanoparticles with controlled size and shape. The aim of this thesis is to generalise this method to other metal oxide nanoparticles with a size smaller than 5 nm. This work deals with the synthesis and the study of metal-oxide nanoparticles exhibiting either luminescent (ZnO) or magnetic properties (Gamma-Fe2O3, Co3O4, CoFe2O4, FeO or CoO). In the first part of this thesis, we show that adding an organolithium precursor during the ZnO nanoparticles synthesis modifies their growth mechanism. Therefore, the size of the particles is directly related to the amount of the organolithium precursor and varies from 2. 5 to 4. 3 nm. In this way, colloidal solutions and nanoparticles in the solid state are obtained which display a luminescence in the visible range from yellow to blue through white. In the second part, we show the generalisation of this approach to magnetic nanoparticles such as Gamma-Fe2O3 and CoFe2O4. We show therefore the variation of the interactions between the particles depending on the experimental conditions. Finally, we show that we can also adapt this approach to the synthesis of unstable phases such as FeO and CoO. The last part of this manuscript deals with the synthesis of metallic particles (Fe, Co, Zn) using an amine-borane complex as reducing agent of our organometallic complexes
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Klein, Yannick. "Rôle de la dégénérescence orbitalaire et de spin dans le pouvoir thermoélectrique d'oxydes métalliques." Caen, 2006. http://www.theses.fr/2006CAEN2034.
Full textAbstract:
Ce manuscrit est consacré à l’étude des propriétés thermoélectriques d’oxydes de métaux de transition métalliques. Des oxydes lamellaires à structure désaccordée (ou misfits) et des ruthénates dérivées de la structure pérovskite ont été caractérisés par des mesures de transport et d’aimantation. Le coefficient Seebeck élevé et constant de ces composés métalliques a été analysé suivant la formule de Heikes, généralisée en tenant compte des termes de dégénérescence liés aux spins et aux orbitales. Dans les misfits, une comparaison entre les composés au cobalt et au rhodium montre que les propriétés sont quasiment inchangées. Le rhodium adoptant toujours des états bas-spin, ce résultat confirme que les états de spin du cobalt sont également bas-spin. Cette configuration particulière permet une contribution dominante du terme d’entropie orbitalaire et de spin au pouvoir thermoélectrique des misfits. Les substitutions cationiques au sein des couches de type NaCl, aliovalentes et isovalentes, permettent des variations du pouvoir thermoélectrique. Ces variations sont liées au degré d’oxydation moyen du cobalt et sont qualitativement décrites par la formule de Heikes. Des effets d’intercroissance ont également été étudiés. Enfin, les propriétés magnétiques sous champ intense ont été mesurées et montrent qu’aucune mise en ordre magnétique n’est observée jusqu’à 40T. Dans les ruthénates, la contribution de l’entropie orbitalaire et de spin domine également le pouvoir thermoélectrique à haute température. Des substitutions cationiques et le contrôle du taux d’oxygène ont permis de modifier le degré d’oxydation du ruthénium. A l’inverse des misfits, la dépendance du pouvoir thermoélectrique avec le degré d’oxydation du ruthénium est de faible importance. SrRuO3 se distingue de CaRuO3 par un excès de pouvoir thermoélectrique à basse température dont l’origine semble être liée au ferromagnétisme itinérant induisant des propriétés électroniques différentes de celle de CaRuO3<br>This thesis deals with the thermoelectric properties of transition metallic oxides. Misfit layered oxides, and ruthenium oxides with a perovskite-like structure, have been characterized by transport and magnetisation measurements. The high and constant Seebeck coefficient of these metallic compounds has been analysed by using the Heikes formula, generalized for system in which the spin and orbital degeneracies are considered. In the misfit oxides, we have compared cobalt-based and rhodium-based compounds. We show that the properties of the two families are very close. Since the low-spin state is always stable in the rhodium cation, this result confirms the peculiar stabilisation of the low-spin state of the cobalt cation in the CdI2-like layers. This configuration gives a high contribution of the spin and orbital degeneracies to the Seebeck coefficient of misfits. By substituting the cations of the NaCl-like layer by aliovalent and isovalent cations we can induce variations of the thermoelectric power. These variations are linked to the concentration of Co4+ cations and can be qualitatively described by the Heikes formula. The effects of stacking defects have also been studied. Finally, magnetic properties under high pulsed fields have been measured and do not show any magnetic ordering up to 40T. In the ruthenates, the high temperature thermoelectric power is also dominated by the contribution of the orbital and spin entropy. By cationic substitutions and by control of the oxygen content with have modified the oxidation state of the ruthenium cation. Contrary to the misfits, we observe a weak dependence of the thermoelectric power on the oxidation state. The low temperature thermoelectric power of SrRuO3 is different from that of CaRuO3. It shows an excess that can be related to the itinerant ferromagnetism in relation with electronic properties different from that of CaRuO3
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Lenertz, Marc. "Propriétés structurales et magnétiques de cobaltites de types CoV2O6 à structure unidimensionnelle avec un intérêt potentiel pour la spintronique." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01063444.
Full textAbstract:
Le but de ce travail de thèse est de réaliser des vannes de spin " naturelles " constituées d'un matériau unique. Le matériau en question doit contenir une alternance de feuillets magnétiques et non magnétiques et présenter différents états magnétiques. Ce système modèle ne présenterait alors ni d'inter diffusion ni de rugosité aux interfaces magnétiques/non-magnétiques et pourrait constituer un système modèle pour les études des phénomènes de transport dépendant de spin. Le CoV2O6 est un oxyde polymorphe de basse dimensionnalité. Les deux phases (α et γ) présentent chacune plusieurs plateaux d'aimantation induits par un champ magnétique. Le premier objectif est de comprendre la structure cristalline et magnétique de ce composé, ce qui a été réalisé par des mesures d'aimantation, de diffraction des rayons X et de neutrons sur des poudres et monocristaux. Les résultats de la phase α sont appuyés par des calculs ab initio. Le second objectif est de déposer ce matériau en couche mince afin d'analyser ses propriétés de transport. Des films épitaxiés de γ CoV2O6 ont été obtenus sur TiO2(100) et TiO2/Pt(111) par ablation laser. Le dépôt sur l'électrode de Pt montre la présence de six variants entrainant l'observation de plateaux d'aimantation supplémentaires.
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Neubeck, Wolfgang. "Etude des propriétés magnétiques et électroniques des oxydes de métaux de transition MnO, CoO, NiO et CuO par diffraction magnétique de rayons X." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10216.
Full textAbstract:
Ce travail de these presente les resultats d'experiences de diffraction magnetique obtenus sur des oxydes de metaux de transition : mno, coo, nio et cuo. La diffraction magnetique de rayons x non-resonante est une sonde experimentale unique, qui permet la separation des contributions du spin et du moment orbital a la densite totale d'aimantation. Nos resultats experimentaux montrent des moments orbitaux non-nuls dans coo (l/s=0. 95), nio (l/s=0. 34) et cuo (l/s=0. 18). Uniquement dans le cas de mno le moment orbital est nul. En fait, les interactions spin-orbite peuvent retablir partiellement le moment orbital ; nos resultats montrent qu'elles devraient etre considerees quand on discute les proprietes electroniques ainsi que magnetiques. La diffraction magnetique de rayons x resonante est observee quand l'energie des photons est proche des seuils d'absorptions. Elle est interpretee par des transitions electroniques multipolaires entre les etats du coeur et des etats libre au-dessus du niveau de fermi. Des resonances importantes indiquent que les etats intermediaires presentent un fort couplage spin-orbite et qu'il existe un moment orbital. Au seuil k des metaux 3d deux canaux resonants existent : la resonance dipolaire (e1) qui sonde les etats 4p, peu polarises, et la resonance quadrupolaire (e2) qui sonde les etats 3d, fortement polarises. Des resonances e2 sont observees dans nio, coo et cuo, qui ont tous un moment orbital. Par contre dans mno, ou les ions mn 2 + sont dans un etat s, de faibles anomalies sont observees, provenant du couplage spin-orbite dans la couche 3d. En plus de la resonance e2 tous les systemes presentent une resonance supplementaire de type e1. Alors que le processus e2, qui sonde les etats 3d fortement
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Shin, Yu Ju. "Transition métal isolant et propriétés de transport dans quelques systèmes d'oxydes a valence mixte." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00832737.
Full textAbstract:
Alors que la majorité des oxydes d'éléments de transition a valence entière sont isolants, la formation de valences mixtes entraine souvent l'apparition d'une conductivité électrique notable avec quelquefois un état supraconducteur a basse température. le rôle de paramètres physico-phonon est examiné au moyen de quelques exemples inédits. Ainsi la premiére partie est-elle consacrée au système CR1-XNBXWO4 de structure dérivée du rutile , la deuxième au système SR2-XNACUO ( incluantune discussion sur la cristallochimie du cuivre III) et la troisiéme aux oxydes de type delafossite AGNII1-XCOXO2 qui présentent une transition semi-metal-semiconducteur.
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Le, Toquin Ronan. "Réactivité, structure et propriétés physiques de SrCoO2. 5+delta et La2CoO4. 0+delta. Etude par diffraction des rayons X et des neutrons in situ." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10119.
Full textAbstract:
L'intercalation électrochimique d'oxygène dans SrCoO2. 5 et La2CoO4. 0 a été réalisée dans un électrolyte aqueux alcalin à température ambiante. L'influence de l'oxydation sur la structure et le magnétisme a été étudiée in situ en fonction du transfert de charges par diffraction des neutrons et des rayons X sur poudre et par EXAFS. Les modifications structurales, notamment le phénomène de désordre, ainsi que les propriétés électroniques anisotropes ont été observées pour la première fois sur des monocristaux orientés. Pendant l'oxydation électrochimique de la phase SrCoO2. 5, de structure brownmillerite, vers la phase perovskite cubique SrCoO3. 0, une nouvelle phase intermédiaire SrCoO2. 82 ordonnée a été observée in situ par diffraction des neutrons dans une cellule électrochimique. De plus, nous avons étudié l'évolution de la structure en domaines au cours des réactions de charge/décharge sur des monocristaux 12 fois maclés de la phase orthorhombique SrCoO2. 5 et monodomaines de la phase perovskite cubique SrCoO3. 0. Dans le système La2CoO4. 0+d, nous avons synthétisé pour la première fois une grande variété de monocristaux avec des taux d'oxygène différents d=0. 0, 0. 09, 0. 12, 0. 16, 0. 20 et 0. 25. Les propriétés magnétiques et le désordre structural des atomes d'oxygène apicaux et interstitiels en fonction de d ont été étudiés par diffraction des neutrons et par analyse de la densité diffractée par la Méthode du Maximum d'Entropie.
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Gastaldo, Vinícius Pascotto. "Multiferroicity and structural anomalies in quadruple perovskite manganites : case study (A)Mn7O12, A=Na and La." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS324.
Full textAbstract:
Dans cette thèse on étude les oxydes de manganèse NaMn7O12 et LaMn7O12, qu'appartiennent à la structure de pérovskite quadruple sous les points de vue de la multiferroïcité, du couplage magnétoélectrique, et aussi des anomalies structurelles dynamiques en NaMn7O12. Ces études concernent l'existence, les mécanismes d'établissement de la multiferroïcité et le couplage entre les ordres ferroïques en ces matériaux. Les forces motrices des anomalies structurels dynamiques en NaMn7O12 sont aussi étudiés au sens de clarifier les mécanismes de déformation structurel et quel est son importance ao établissement des ordres ferroïques. Manipulations de IXS et DXS révèlent anomalies dynamiques dans la transition structurel du NaMn7O12. Un phonon amollit avec le même vecteur d’onde de la modulation structurel sont révélé lié à pics diffuses de rayons-x qui ont un vecteur d’onde diffèrent, indiquant une compétition entre différents distorsions et que la distorsion engendré par distorsions du type Jahn-Teller est finalement dominant. Une transition ferroélectrique a été trouvé simultanément à anomalies dans la chaleur spécifique et dans la magnétisation du NaMn7O12. Les courbes d’hystérésis magnétique sont bien plus larges dans la phase ferroélectrique. Ces propriétés sont expliquées dans le cadre d’un modelé de ordonnément de frontières de domaine antiferromagnétique. Au LaMn7O12, une transition ferroélectrique a été trouvé à la température de transition antiferromagnétique du site B. Malgré les péculiarité de chaque système, ses propriétés structurels et magnétiques permettent d’affirmer qui sa ferroélectricité est d’origine magnétique travers le mécanisme de striction d’échange<br>In this work we study the quadruple perovskite structure manganese oxides NaMn7O12 and LaMn7O12 under the point of view of multiferroicity, magnetoelectric coupling, and also structure anomalies on NaMn7O12. These studies range from the existence to the mechanism of the establishment of multiferroicity and coupling between ferroic orders in these materials. The driving force of the dynamic structural anomalies in NaMn7O12 are also studied with the goal of clarifying the mechanisms of structural distortion and how they relate to the onset of ferroic orders. The results of IXS and DXS experiments show interesting dynamical anomalies in NaMn7O12's structural transition, a softened phonon at the structural modulation wavevector that was shown to be related to diffuse x-ray peaks with a different wavevector point in the direction of competing distortions and that the Jahn-Teller mechanism driven distortion overcome its competitor. A ferroelectric transition was found simultaneous to anomalies in specific heat and magnetization in NaMn7O12. Magnetic hysteresis loops are quite wider in the ferroelectric phase. These properties are explained in function of a magnetoelectricity mediated antiferromagnetic domain wall ordering model. As for LaMn7O12, a ferroelectric transition at the B site antiferromagnetic transition temperature. Besides the particularities of each system, structural and magnetic properties imply that their ferroelectricity is of magnetic origin through the exchange striction mechanism
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Moubah, Reda. "Structure et magnétisme des couches minces de cobaltite de types Ca3Co2O6 et Ca3Co4O9 déposées par ablation laser pulsée." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/MOUBAH_Reda_2010.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude des propriétés structurales et magnétiques des couches minces de cobaltite de types Ca3C0206 et Ca3C0409 déposées par ablation laser pulsée sur des substrats d'AI20 3(OOl). Ce travail a d'abord consisté en l'élaboration de couches minces polycristallines de Ca3C0206 et épitaxiées de Ca3C0409. En ce qui concerne la cobaltite Ca3C0206, on a pu déterminer la valeur du gap optique et qui est en accord avec les valeurs obtenues par des études théoriques. Le résultat le plus original est qu'on a démontré que les propriétés magnétiques sont très sensibles à la taille des échantillons. On note que les plateaux d'aimantation observés à 2 K dans les couches minces de Ca3C0206 disparaissent pour les couches fines ayant une épaisseur inférieure à 60 nm. Cette disparition des plateaux d'aimantation est accompagnée de l'apparition d'une transition magnétique additionnelle vers 45 K. Nos résultats sont incompatibles avec l'effet tunnel quantique de l'aimantation comme mécanisme à l'origine des plateaux d'aimantation, et soutiennent les prédictions des modèles Monte-Carlo. Quant aux couches minces de Ca3C0409, on a déterminé la nature et l'origine des défauts structuraux qui sont souvent observés par microscopie électronique en transmission. Ces défauts correspondent à la formation de phase parasite de CaC020 4. La formation de cette phase parasite est due à la haute température de dépôt (750°C), à la grande pression appliquée par le substrat d'AI20 3(OOl) (5. 5 GPa) à travers les contraintes et à une possible non stoechiométrie locale de la cible. Ces défauts structuraux influencent les propriétés magnétiques, en réduisant le champ coercitif et l'aimantation rémanente par rapport à ceux du Ca3C0409 massif<br>This thesis focuses on the study of structural and magne tic properties of Ca3C0206 and Ca3C0409 thin films deposited by pulsed laser deposition on Alz03(001) substrates. This work initially involved the elaboration of polycrystalline Ca3C0206 and epitaxial Ca3C0409 thin films. Regarding the Ca3C0206 cobaltite, we were able to determine the value of the optical band gap, which is in agreement with the values obtained by theoretical studies. More interestingly, we have demonstrated that the magnetic properties are very sensitive to sample size. The magnetization plateaus observed at 2 K in Ca3C0206 thin films disappear for thin films with a thickness below 60 nm. This disappearance of the magnetization steps is accompanied by the appearance of an additional magnetic transition around 45 K. Our results are inconsistent with the quantum tunneling of magnetization as a mechanism for the origin of magnetization plateaus, and support more the predictions of Monte Carlo based models. For the Ca3C0409 films, we have determined the nature and the origin of structural defects that are often observed by transmission electron microscopy. These defects are constituted of the CaC020 4 parasitic phase. The formation of this spurious phase is due to the high deposition temperature (750 oC), the high pressure applied by the AI20 3(OOl) substrate (5. 5 GPa) and the possibility of a local non-stoichiometry of the target. These structural defects affect the magne tic properties, by reducing the coercivity and remanent magnetization with respect to those of the Ca3C0409 bulk samples
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Thomasson, Alexandre. "Ordres électriques et magnétiques dans le composé magnétoélectrique GaFeO3 : optimisation par dopage." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01065858.
Full textAbstract:
Les concepts de matériaux multiferroïques et/ou magnétoélectriques permettent d'envisager de nouveaux dispositifs de mémoires plus performants et moins consommateurs d'énergie. Malheureusement de tels matériaux présentant ces propriétés à température ambiante ne sont pour l'instant pas disponibles. Les matériaux qui font l'objet des études présentées dans ce manuscrit, les ferrites de gallium Ga2-xFexO3, 0,7 ≤ x ≤ 1,4, sont d'excellents candidats. Le présent travail de thèse en a étudié les propriétés électriques, tant sur matériaux massifs que couches minces. Nous avons mesuré une polarisation sur composés massifs du même ordre de grandeur que celle précédemment déterminée par calculs ab initio. Une considérable réduction des courants de fuite habituellement observés en couches minces a été possible grâce à la substitution de Fe2+ par Mg2+. Une polarisation réversible et un effet magnétoélectrique ont alors pu être mis en évidence. Compte tenu du caractère ferrimagnétique à température ambiante des couches minces considérées, ceci constitue la première manifestation d'un matériau multiferroïque et magnétoélectrique à réel intérêt applicatif.
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Kauffmann, Matthieu. "Structure, dimensionnalité et magnétisme de nouvelles halogéno-cobaltites." Phd thesis, Université des Sciences et Technologie de Lille - Lille I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00198765.
Full textAbstract:
Parmi la grande diversité de composés formant la famille des perovskites hexagonales, les systèmes à base de cobalt sont largement étudiés à cause de leurs propriétés électroniques et magnétiques complexes. Ainsi, l'investigation des systèmes Ba-Co-O-X avec X=F, Cl ou Br a permis de synthétiser de nouvelles phases dont les structures sont caractérisées par des groupements trimères Co3O12 (trois octaèdres CoO6 reliés par une face) ou tétramères Co4O15 (quatre octaèdres CoO6 reliés par une face). De fortes relations structurales ont été mises en évidence entre les formes trimères et tétramères des composés oxydes, oxyfluorures, oxychlorures et oxybromures, notamment l'existence de désordres des atomes d'oxygène ou des transformations de phases à haute température (tétramères -> trimères). Dans tous ces matériaux, la couche d'interface entre blocs élémentaires joue un rôle prépondérant sur la dimensionnalité des structures créées. Par ailleurs, des mesures de susceptibilité magnétique combinées à des expériences de diffraction des neutrons ont permis d'établir l'existence, en l'absence de champ magnétique, d'une mise en ordre antiferromagnétique selon l'axe c à basse température dans les matériaux halogéno-cobaltites. L'évolution des courbes d'aimantation en fonction du champ appliqué montre un comportement magnétique plus complexe pour les matériaux bromés, avec notamment la possibilité d'aligner les moments magnétiques dans le plan (ab) par application d'un champ magnétique. Finalement, ce travail de thèse présente les relations entre structure cristalline, dimensionnalité et propriétés magnétiques de ces nouvelles phases halogéno-cobaltites.
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Lebeugle, Delphine. "Etude de la coexistence du magnétisme et de la ferroélectricité dans les composés multiferroïques BiFeO3 et Bi0.45Dy0.55FeO3." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00239463.
Full textAbstract:
Certains matériaux multiferroiques présentent simultanément un ordre magnétique et ferroélectrique. Dans certains de ces composés, les deux paramètres d'ordre sont couplés et l'application d'un champ magnétique peut réorienter la polarisation électrique. Cette interaction est appelée "couplage magnétoélectrique" et rend ces composés particulièrement attractifs d'un point de vue fondamental et technologique. Nous avons élaboré des monocristaux de BiFeO3 et Bi0,45Dy0,55FeO3 par une technique de croissance en flux. Nous présentons une étude détaillée de leurs propriétés physiques et montrons que les deux composés sont ferroélectriques à température ambiante. La résistivité élevée des cristaux de BiFeO3 nous a permis de mesurer une forte polarisation spontanée de 100 μC/cm², proche de la valeur théorique. Comme l'existence d'une structure magnétique cycloïdale interdit un effet magnétoélectrique linéaire dans ce composé, nous avons choisi de substituer Bi par Dy et d'étudier le composé Bi0,45Dy0,55FeO3. Les premiers résultats obtenus sur ce composé sont présentés et comparés avec les propriétés magnétiques et électriques de BiFeO3. Enfin, l'étude magnétoélectrique à température ambiante par diffraction de neutrons sur un monocristal de BiFeO3 est également présentée. Nous montrons que l'application d'un champ électrique conduit à une modification notable des domaines ferroélectriques, ferroélastiques et antiferromagnétiques. En particulier, nous mettons en évidence à température ambiante un couplage entre aimantation et polarisation électrique dans le composé multiferroïque BiFeO3.
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Pawula, Florent. "Particularités des oxydes de ruthénium sondées par l'effet Seebeck." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMC225/document.
Full textAbstract:
Dans son ensemble, cette thèse porte sur la synthèse, l’étude structurale et l’étude des propriétés magnétiques et de transport de différentes familles d’oxydes de ruthénium, présentant des comportements électroniques et magnétiques variés, de structure rutile, hexaferrite de type R et hollandite. Le but de ce travail était l’étude des particularités des oxydes de ruthénium sondées par l’effet Seebeck dans les matériaux suivants : RuO2 de structure rutile (chaînes d’octaèdres de RuO6 liés par leurs arêtes, interconnectées par leurs sommets) à transport de type Boltzmann dominé par les interactions électron-phonon, les hexaferrites de type R BaCo2Ru4O11 et BaMn2Ru4O11 (octaèdres de RuO6 liés par les arêtes, formant des plans kagomé, et octaèdres de RuO6 liés par une face) ferromagnétiques doux et mauvais métaux, et deux nouvelles hollandites Sr1.5Ru6.1Cr1.9O16 et Ba1.5Ru6.1Cr1.9O16 (doubles chaînes de RuO6 liés par les arêtes, interconnectées par les sommets) avec agglomérats de spins localisés. La synthèse de ces deux nouvelles hollandites par réaction à l’état solide a permis de mettre en évidence l’existence de magnétorésistance négative dans cette famille de composés. Cette thèse montre que le comportement du coefficient Seebeck S d'oxydes de ruthénium à structures constituées d'octaèdres RuO6 majoritairement liés par leurs arêtes présente deux comportements différents. À basse T, S dépend fortement de la structure cristallographique et de la structure électronique associée. Par contre, dans la limite haute T, S tend vers une valeur commune indépendamment de la structure comme rapporté ici pour les hexaferrites de type R et les hollandites, et comme observé précédemment dans la pérovskite SrRuO3 (octaèdres RuO6 liés par les sommets) ferromagnétique métallique et dans la quadruple pérovskite LaCu3Ru4O12 (octaèdres RuO6 liés par les sommets) métallique présentant un magnétisme de type Pauli. Dans ces hexaferrites de type R BaCo2Ru4O11 et BaMn2Ru4O11 et dans ces deux nouvelles hollandites Sr1.5Ru6.1Cr1.9O16 et Ba1.5Ru6.1Cr1.9O16, le coefficient Seebeck à haute température atteint une valeur dominée par l’entropie de spin du ruthénium<br>This thesis deals with the synthesis, the structural study and the magnetic properties and electronic transport studies of different ruthenium oxide families, presenting various magnetic and electronic behaviors, with rutile, R-type hexaferrite and hollandite structures. The goal of this thesis was the study of the ruthenium oxide peculiarities probed by the Seebeck effect in the following materials: RuO2 rutile (edge-shared RuO6 chain interconnected by their vertices) with Boltzmann type transport dominated by electron-phonon interactions, BaCo2Ru4O11 et BaMn2Ru4O11 R-type hexaferrites (edge-shared RuO6 octahedra, forming kagome planes, and face-shared RuO6 octahedra) soft ferromagnetic bad metals, and two new hollandites Sr1.5Ru6.1Cr1.9O16 et Ba1.5Ru6.1Cr1.9O16 (double chains of edge-shared RuO6 octahedra, interconnected by their vertices) with localized transport and cluster-glass behavior. The synthesis of both new hollandites by solid state reaction allowed us to show the existence of negative magnetoresistance in this compound family. This thesis shows that the behavior of the Seebeck coefficient of ruthenium oxides with structures mainly consisting of edge-shared RuO6 octahedra presents two different behaviors. At low T, S strongly depends on the crystallographic structure and on the associated electronic structure. On the other hand, in the high T limit, S tends a common value independently of the structure as reported here for the R-type hexaferrites and the hollandites and as previously observed in the ferromagnetic metal SrRuO3 perovskite (apex-shared RuO6 octahedra) and in the metallic with Pauli-type magnetism quadruple perovskite LaCu3Ru4O12 (apex-shared RuO6 octahedra). In these R-type hexaferrites BaCo2Ru4O11 and BaMn2Ru4O11 and these two new hollandites Sr1.5Ru6.1Cr1.9O16 and Ba1.5Ru6.1Cr1.9O16, the high temperature Seebeck coefficient reaches a value dominated by the Ru spin entropy term
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Le, Trong Hoa. "Poudres fines et couches minces de cobaltites de fer de type spinelle : élaboration, caractérisation et étude de la décomposition spinodale." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/783/.
Full textAbstract:
Nos travaux concernent l'élaboration de couches minces d'oxydes mixtes fer-cobalt à structure spinelle ainsi que la caractérisation de leur structure, de leur microstructure et de leurs propriétés magnétiques et électriques. Ils s'attachent notamment à étudier au sein de ces matériaux, le phénomène de décomposition spinodale qui mène à l'obtention de nanocomposites auto-organisés pouvant trouver des applications technologiques dans divers domaines. Des poudres fines de cobaltites de fer ont été préparées par chimie douce. Nous avons pu déterminer la distribution cationique du cobalt et du fer des oxydes monophasés qui ont subit un traitement thermique à 900°C. Nous avons par ailleurs étudié plus particulièrement la composition Co1. 73Fe1. 27O4 qui se situe dans la lacune de miscibilité du diagramme de phases du système Fe3O4-Co3O4, afin de provoquer la transformation spinodale. Les méthodes d'analyses structurales et la mesure des propriétés magnétiques ont permis de mettre en évidence la décomposition spinodale sur ce matériau à l'issue de recuits réalisés à 700°C. La pulvérisation cathodique radiofréquence en configuration magnétron à partir d'une cible de cobaltite de fer a mené à l'obtention de couches minces d'autant plus réduites que la pression de dépôt était élevée. L'obtention de nanocomposites cobaltite/monoxyde a entrainé de forts couplages magnétiques au sein des films. Pour les échantillons déposés à basse pression et ne contenant que très peu de monoxyde, la spectroscopie Raman, et les caractérisations magnétiques semblent confirmer que la décomposition spinodale s'est déroulée partiellement après un recuit à 450°C<br>Our work concerns the development of mixed iron-cobalt oxide thin films with the spinel structure and the characterization of their structure, microstructure, magnetic and electrical properties. We studied these materials specifically because they can display spinodal decomposition that leads to the formation of self-organized nanocomposites which could find applications in several technological areas. Fine powders of iron cobaltite have been prepared by 'chimie douce'. We have determined the cation distribution of cobalt and iron in the monophased oxides which have been thermally annealed at 900°C. We particularly studied in detail the compound Co1. 73Fe1. 27O4, which is located in the miscibility gap of the Fe3O4-Co3O4 phase diagram in order to understand the spinodal transformation. Structural analysis and magnetic measurement proved that transition of the material occurs after annealing at 700°C. RF-magnetron sputtering from an iron cobaltite target resulted in thin films which are more reduced (i. E. Contains more monoxide phase) the higher the deposition pressure used. Nanocomposites made of iron cobaltite and monoxide has promoted strong magnetic coupling in the films. For samples which have been deposited at low pressure and hence contain a very low concentration of monoxide, Raman spectroscopy, magnetic and electrical measurements confirmed that spinodal decomposition took place after annealing in air at 450°C
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Ajroudi, Lilia, and Lilia Ajroudi. "Ferrites de cobalt nanostructurés ; élaboration, caractérisation, propriétés catalytiques, électriques et magnétiques." Phd thesis, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00868794.
Full textAbstract:
Ce travail est consacré à l'élaboration et l'étude des propriétés catalytiques, électriques et magnétiques denanomatériaux à base de ferrite de cobalt. Les nanopoudres de ferrite de cobalt (CoxFe3-xO4 , x=0.6,1,1.2,1.8 ) ont étéélaborées par une nouvelle méthode chimique solvo-thermale. Les nanopoudres obtenues sont très bien cristallisées ontdes tailles de particules qui varient avec le taux de cobalt entre 4 et 7 nm et sont très homogènes en composition. Lesnanopoudres de ferrites de cobalt sont monophasées, de structure spinelle avec un paramètre de maille qui varie enfonction du taux de cobalt. Les nanopoudres de ferrites de cobalt ne s'oxydent pas sous air et en température .Lesnanopoudres de composition proches de x=1 sont stables jusqu'à 900°C, alors que pour de plus forts écarts à lastoechiométrie, des transformations de phase ont lieu au delà de 550°C.Les mesures catalytiques ont mis en évidence l'oxydation de CH4 en CO2 après passage sur le catalyseur pour tous leséchantillons. L'efficacité catalytique est maximale et l'énergie d'activation est la plus faible pour l'échantillon x=1.8 ;ceci est lié à la plus grande surface spécifique, et au plus fort taux de sites actifs pour cette composition.Les ferrites de cobalt élaborées présentent une conduction de type électronique avec un comportement semi conducteurjusqu'à 500-600°C et un comportement métallique au-delà. Les variations de conductivité d'une composition à l'autres'expliquent par les variations du nombre de paires [Co2+,Fe3+].Les nanoparticules ont un comportement superparamagnétique quelle que soit la composition. Ce comportement estdû principalement à un effet de taille et de forme, et à une distribution cationique différente entre les deux types desites tétraédriques et octaédriques de la structure spinelle. Ces ferrites présentent une aimantation à saturation prochede celle de l'état massif, du fait de la grande qualité cristalline attribuée à la méthode d'élaboration mise au point.