Amélie JUHIN

Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (UPMC - Paris)

Amélie JUHIN

Institut de Minéralogie, de Physique des Matériaux et de Cosmochimie (UPMC - Paris)

Résumé

Complémentarité entre spectroscopies X sur rayonnement synchrotron et micro-/spectro- scopies électroniques pour l’étude de nano-objets magnétiques

 

L’étude de nano-objets magnétiques complexes, tels que des nanoparticules bimétalliques cœur-coquille ou des ferrofluides, requiert généralement l’utilisation de techniques d’investigation complémentaires pour avoir une image cohérente de ces objets et en rationaliser les propriétés. Dans cet exposé, je discuterai l’intérêt d’une approche couplant à la fois des techniques électroniques de spectro- / micro- scopie (EELS, EDX, TEM et cryo-TEM) avec une grande résolution spatiale, et des spectroscopies de rayons X utilisant le rayonnement synchrotron (absorption des rayons X – XAS, diffusion des rayons X -RIXS, combinées au Dichroïsme Circulaire Magnétique des rayons X – XMCD). Je présenterai en particulier la spectroscopie magnétique RIXS-MCD au seuil K des ions 3d,[1] qui, en plus d’avoir une résolution en énergie élevée, utilise des rayons X « durs » permettant d’obtenir des informations de nature électronique et magnétique sur le volume de l’échantillon avec une profondeur de sonde supérieure au micron. Récemment, nous avons développé pour le RIXS-MCD un porte-échantillon adapté à la mesure d’échantillons liquides ou gelés, qui permet de préserver les interactions particules /particules et particules /solvant pouvant être à l’origine de propriétés remarquables.[2]

Deux exemples illustrant ces développements récents et la complémentarité entre spectroscopies X et électroniques seront présentés :

  • La structure interne de nanoparticules cœur-coquille bimétalliques (oxyde de fer – oxyde de manganèse) a été étudiée par spectroscopies X et EELS, avec pour question centrale l’influence de l’interdiffusion entre cœur et coquille (composition et épaisseur de cette couche) sur les propriétés magnétiques. [3]
  • Les propriétés de structuration de ferrofluides binaires (ferrite de cobalt-ferrite de manganèse) ont été étudiées par cryo-TEM/EDX en l’absence de champ magnétique (sur-structures de type chaînes/anneaux dues aux interactions dipolaires entre nanoparticules) et en présence d’un champ magnétique extérieur. L’influence de cette texturation sur les propriétés magnétiques a été mise en évidence par spectroscopie RIXS-MCD.[4]

 

[1]- M. Sikora, A. Juhin, T.-S.Weng, Ph. Sainctavit, C. Detlefs, F. M. F. de Groot, and P. Glatzel, Physical Review Letters 105, 037202 (2010).
[2]- N. Daffé, M. Sikora, N. Bouldi, M. Rovezzi, V. Gavrilov, S. Neveu, F. Choueikani, Ph. Ohresser, V. Dupuis, D. Taverna, M.-A. Arrio, A. Gloter, Ph. Sainctavit, and A. Juhin, submitted.
[3]- A. Juhin, A. López-Ortega, M. Sikora, C. Carvallo, M. Estrader, S. Estradé, F. Peiró, M. D. Baró, P. Sainctavit, P.Glatzel, and J. Nogués, Nanoscale, 6, 11911-11920 (2014).
[4]- N. Daffé, J. Zečević, M. Sikora, N. Bouldi, M. Rovezzi, V. Gavrilov, S. Neveu, D. Taverna, F. Choueikani, V. Dupuis, Ph. Sainctavit, and A. Juhin, in preparation.

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