Proprietes structureles et magnetiques de nanoparticules et nanostructures de ferrites de ZINC: Zn Fe2 o4

Abstract

Ce travail est consacré à l‟étude des propriétés structurales et magnétiques des nanoparticules et nanostructures de ferrites de zinc (ZnFe2O4). Les nanoparticules sont élaborées par différentes méthodes chimiques de synthèse (sol-gel, lyophilisation, enrobées dans une matrice de silice) alors que les poudres nanostructurées sont obtenues par broyage mécanique à haute énergie. L‟analyse structurale par la diffraction des rayons X a permis de décrire la nature structurale et microstructurale des ces nanoparticules et nanostructures. De plus, leurs tailles de grains correspondantes (de l‟ordre de 4nm) ont été estimées. L‟utilisation de la microscopie électronique en transmission a apporté beaucoup d‟éclairages sur la morphologie des grains constituant les différents échantillons. La spectrométrie Mössbauer du 57Fe a révélé l‟existence d‟une inversion cationique et a montré que les nanoparticules et les poudres nanostructurées sont magnétiques à 40K et 300K respectivement. La spectrométrie Mössbauer sous champ magnétique a montré que les ferrites de zinc à l‟échelle nanométrique sont ferrimagnétiques contrairement au massif qui présente un ordre antiferromagnétique. En outre, une estimation des différentes proportions de chaque site (site tétraédrique, site octaédrique, joints de grains) est établie. De même, l‟existence d‟un canting de spin inhomogène a été mise en évidence. Les mesures magnétiques confirment les résultats obtenus par spectrométrie Mössbauer. Ces mesures montrent que les propriétés magnétiques sont : (i) régis par la présence d‟un effet de surface dans le cas des nanoparticules. (ii) Fortement dépendantes des interactions d‟échange grains-grains ou grains-joint de grains dans les poudres nanostructurées.