Investigations structurales et propriétés d’oxydes magnétiques unidimensionnels et d’intercroissances complexes dérivées de la perovskite hexagonale à base de cobalt
Institution:
CaenDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
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.
Abstract FR:
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.