Analyse et modélisation des propriétés hystérétiques des solides moléculaires thermo-piezo- et photo commutables à transition de spin
Institution:
Versailles-St Quentin en YvelinesDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The main subject of this thesis is the investigation of the switching properties of the spin crossover compounds with the FORC (First Order Reversal Curves) method, only recently developed to characterise the magnetic materials, and translated by us to this field. Our work was split in three main directions. One of this was to applying the FORC method in order to study the thermal hysteresis of the compound with general formula [FexM1-x(btr)2(NCS)2]H2O where M = Zn, Co, Ni. Using an Ising-like model we had determined the distribution of physical parameters directly from experimental FORC data. A procedure of statistical analyses of the FORC distribution was also realized. The second direction was to evaluate the kinetic effects in the Light Induced Thermal Hysteresis (LITH) using the FORC diagram method. We have succeeded to fit the experimental data with our model using as input the physical distribution determined from thermal hysteresis. In the end we were focused on the actual problem of switching under a fast perturbation. The pressure set-up that we had automatized allowed us to measure for the first tine the FORCs for the pressure hysteresis. Also, under fast variation of pressure and temperature, the pizo and thermal stitching was measured and analysed
Abstract FR:
L’objet principal de ce travail est l’étude des propriétés de commutation de composés à transition de spin à l’aide de la méthode FORC (First Order Reversal Curves), développé récemment dans le but de caractériser les matériaux magnétiques, et que nous avons adapté pour ce présent champ d’investigation. Notre travail contient trois parties. La première partie concerne l’application de la présente méthode à l’étude des hystérésis thermo-induits des composés à transition de spin de formule générale [FexM1-x(btr)2(NCS)2]H2O où M = Zn, Co, Ni. En utilisant le modèle type-Ising, nous avons réussi à déterminer la distribution des paramètres physiques à partir des données FORC expérimentales. Nous avons aussi mis au point une procédure d’analyse statistique de la distribution FORC obtenue. Dans une seconde étape, nous avons réalisé une extension dynamique de la méthode pour évaluer les effets cinétiques sur les cycles d’hystérésis FORC photo-induits. Notre modèle a permis d’ajuster les données expérimentales en utilisant comme paramètres d’entrée la distribution obtenue à partir du cycle d’hystérésis thermo-induit. Finalement nous sommes concentrés sur un problème d’actualité qui est celui de la commutation induite par une perturbation « rapide ». Le dispositif de pression que nous avons automatisé, nous a permis de mesurer pour la première fois les diagrammes FORC pour l’hystérésis piezo-induit. Par ailleurs nous avons aussi analysé la cinétique de commutation entre les états haut-spin et bas-spin sous l’effet d’une variation « rapide » de pression et de température.