Contrôle de la stoechiométrie en oxygène dans les oxydes "114" de type LnBaFe4O7+d : structure et magnétisme
Institution:
CaenDisciplines:
Directors:
Abstract EN:
This works is based on the characterization of the chemical, structural and physical properties of a new family of iron oxides with the formula LnBa(Fe,M)4O7+. These oxides, belonging to the growing family of “114” oxides, are based on a cubic cell, conversely to the cobalt containing “114” oxides which crystallized in a hexagonal cell. The description of their reactivity with oxygen, has led us to consider the oxygen excess, . This approach has enable us to stabilize new structures for the stoichiometric compound LnBaFe4O7. 0 ( = 0) for Ln = Y, Dy-Lu. The study of these new structures has given opportunity to understand the mechanisms that are governing the trends of the magnetic and transport properties. The synthesis of original compositions, substituting manganese for iron, has led to a significant increase of the oxygen absorption properties. Finally, investigations on CaBaFe4O7+ and CaBaCo4O7+ have allowed us, using electrochemical oxidation methods, to prepare oxidized metastable phases with interesting magnetic properties.
Abstract FR:
Ce travail de thèse est axé sur la caractérisation des propriétés chimiques, structurales et physiques d’une nouvelle famille d’oxyde de fer de formule LnBa(Fe,M)4O7+. Ces oxydes, appartenant la famille grandissante des composés dits « 114 », possèdent un type structural basé sur la symétrie cubique des « 114 », contrairement aux composés à base de cobalt. La description de leur réactivité vis-à-vis de l’oxygène, notamment à température ambiante avec le dioxygène de l’air, nous a conduit à porter une attention particulière à la caractérisation de la quantité d’oxygène excédentaire . Cette approche nous a permis de stabiliser de nouvelles structures pour les composés stœchiométriques LnBaFe4O7. 0 ( = 0) avec Ln = Y, Dy-Lu. L’étude de ces nouvelles structures à rendu possible la compréhension des phénomènes gouvernant l’évolution des propriétés magnétiques et de transport dans cette famille de composés. Nous avons montré grâce à la synthèse de compositions originales, en substituant des atomes de fer par du manganèse, que les capacités d’absorption de l’oxygène pouvaient être contrôlées par la nature des substituants. Enfin l’étude des composés CaBaFe4O7+ et CaBaCo4O7+ à permis de préparer par électrochimie des phases oxydées métastables présentant des propriétés magnétiques originales.