Etude de l’effet du dopage de Gd3+ sur les propriétés structurales, morphologiques et magnétiques des nano-ferrites Co-Mg et Co-Zn pour des applications biomédicales

Abstract

Les nanoparticules de ferrites de Co-Mg/Co-Zn de formules respectives Co0,7Mg0,3Fe(2-x)GdxO4/Co0,7Zn0,3Fe2-xGdxO4 (x=0,02) ont été préparées par la méthode de co-précipitation pour la première fois. Les effets du dopage au Gd3+ sur les propriétés structurelle, magnétique/morphologique sont déterminés. Les données de diffraction des rayons X, couplées avec l’EDX,/ceux d’analyse infrarouge (FTIR) ont confirmé leurs structure monophasée, hautement cristalline/cubique avec un groupe spatial Fd /m,/une taille moyenne de cristallites de 54 nm/32 nm respectivement. Les mesures magnétiques MPMS révèlent un comportement ferrimagnétique des ferrites de Co-Mg dopé au Gd3+ à température ambiante/à basse température, montrant une coercivité élevée, une magnétisation à saturation plus élevée de 95.68 emu/g, plus grande que celle de la ferrite de cobalt massif non dopé (80.8 emu/g). L'analyse des mesures magnétiques par le magnétomètre à échantillon vibrant (VSM) indique que la coercivité/la température de curie des nanoparticules de ferrite de Co-Zn augmentent tandis que l'aimantation à saturation diminue lors du dopage avec Gd3+. Les propriétés magnétiques observées dans le présent travail sont significativement améliorées, meilleures que tous les résultats rapportés dans la littérature jusqu'à présent, montrant que la méthode de co-précipitation est efficace pour synthétiser des nanoparticules avec des propriétés magnétiques élevées. Les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse, montrent que l’obtention de propriétés structurales, magnétiques/morphologiques très intéressantes de ces nanoparticules, ainsi que la maitrise de leur élaboration/le contrôle de leurs tailles de particules/leur qualité cristalline, font de ces ferrites de cobalt des candidats prometteurs pour des applications biomédicales notamment en tant qu’agents de contraste en imagerie par résonance magnétique, mais aussi pour la vectorisation de principes actifs, pour le diagnostic de maladie de cancer/pour le catabolisme de tumeurs par hyperthermie.