Nouveaux matériaux pérovskites à effet magnétocalorique pour la réfrigération magnétique: synthèse, caractérisation et étude de l’effet de la microstructure.

Abstract

Dans ce travail de thèse, nous avons préparé avec succès les pérovskites LaMnO3 non dopées, et dopées par le lithium, sodium, et plomb par la technique de flash combustion. Les poudres obtenues ont été analysées par diverses techniques de caractérisation telles : ATD-ATG, DRX, FTIR, RPE, MEB, MET et SQUID. Les analyses structurales utilisant la diffraction des rayons X révèlent que tous les échantillons sont cristallisés dans la structure rhomboédrique et appartiennent au groupe d’espace ̅ . L’augmentation du taux de dopage ne modifie pas la structure cristalline mais modifie la taille des grains et les paramètres de maille. Les images de microscopie électronique à balayage/transmission ont permis d’observer l’effet du dopage sur la taille des cristallites et présentent une forme nanosphérique. Les résultats d’ajustement de la spectroscopie photoélectronique à rayons X (XPS) des pics de Mn 2p ont confirmé la coexistence des ions Mn3+ et Mn4+ qui contribuent aux interactions de double échange améliorant l’ordre ferromagnétique dans les échantillons. Une transition ferromagnétique - paramagnétique associée à une transition métal-isolant a été observée pour les différents taux de substitution. Les propriétés physiques peuvent s’interpréter par le mécanisme de double échange qui s’affaiblit pour des taux croissants de substitution. L’étude des propriétés magnétocaloriques sur La1-xAxMnO3 (A = Li, Na, K) et La0.8K0.2-xPbxMnO3 montre que nos matériaux sont des candidats prometteurs pour être utilisés dans la technologie de la réfrigération magnétique.