Préparation de films poreux d'aluminium anodise et élaboration de nanofils de Bi et de Mn-Bi par voie électrochimique
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Date
2011-12-18
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Universite Mouloud Mammeri
Abstract
A l’heure actuelle, l’étude des nanomatériaux magnétiques est activement menée par la communauté scientifique et fait l’objet d’intenses travaux de recherche tant à l’échelle fondamentale qu’appliquée. En effet, les systèmes de faibles dimensions (les couches minces nanostructurées et les nanofils) présentent des caractéristiques structurales et magnétiques tout à fait particulières du fait de leurs tailles assez réduite. Ce travail de thèse rentre dans ce cadre, les objectifs visés étant : la réalisation de nanofils de Bi et de Mn-Bi : Le Bismuth est un semi-métal connu pour ses propriétés de transport inhabituelles, il présente en effet une très large magnéto-résistance géante. Quant au système Mn-Bi, il trouve son intérêt dans le fait que l’alliage équi-atomique MnBi est un matériau magnétique dur avec une grande anisotropie magnétocristalline et des propriétés magnéto-optiques intéressantes lorsqu’il est cristallisé dans sa phase hexagonale. Dans la première partie de cette thèse, des membranes d’alumines nanoporeuses ont été élaborées dans différentes solutions d’acides à différents potentiels d’anodisation. Ces membranes sont caractérisées par une structure poreuse très régulière, permettant de faire croître un réseau de nanofils. Les résultats de notre étude ont montré que la taille des pores, l’épaisseur et la distance interpores dépendent du potentiel d’anodisation et de la nature du bain d’électrolyse. Les membranes obtenues dans nos conditions ont des structures très ordonnées. Leurs épaisseurs varient entre 20 et 70 μm et leurs diamètres de pores varient entre 20 et 100 nm. Dans la seconde partie, l’étude des conditions d’électrodéposition du Mn, du Bi et du système Mn-Bi a été effectué par une étude voltampérométrique à partir d’un bain chlorure. La gamme de potentiel pour laquelle le dépôt du système Mn-Bi est possible a été déterminée. Ce système a par la suite été élaboré sous forme de couches minces Mn-Bi ainsi que sous forme de bicouches Mn/Bi et les différents dépôts obtenus ont été caractérisés par diffraction de rayons X (DRX) et par microscopie électronique à balayage à effet de champ (MEB-FEG). Les résultats obtenus ont révélé que le dépôt est hétérogène avec des grains séparés de manganèse et de bismuth. La taille des grains dépend fortement du mode de dépôt. Un recuit de bicouches à 300°C sous un vide secondaire a permis de former une phase intermétallique entre le manganèse et le bismuth. Enfin, nous avons élaboré un réseau de nanofils de bismuth et également de bicouches Mn/Bi dans les membranes d’alumine préparées. Le rôle de certains additifs organiques sur le taux de remplissage des pores a été mis en évidence. La structure des fils obtenus a été analysée par MEB-FEG , DRX et microanalyse X.
Description
228 F. : ill. ; 30 Cm. (+ CD-Rom)
Keywords
Electrodéposition, Alumine nanoporeuse, nanofils
Citation
ELECTROCHIMIE