Nouveaux halogénures ternaires et quaternaires de niobium et de tantale à clusters Me6 : TRMe6C118 et MTRMe6C118 (M = Cation monovalent; TR = Terre rare; Me = Nb ou Ta)

Abstract

Cette thèse est consacré à la synthèse et à l’étude de deux familles originales de chlorures ternaires et quaternaires de niobium ou de tantale à clusters Me6 : TRMe6C118 et MTRMe6C118 (M = Na, K, Rb, Cs, In, T1 ; TR = terres rares, Y, Sc ; Me = Nb, Ta). Les structures cristallines de ces composés ont été déterminées sur monocristal. Elles mettent en évidence deux types structuraux en fonction du rayon ionique et du degré d’oxydation des cations présents. Ces résultats ont permis d’établir une filiation structurale basée sur l’empilement des ions (Me6C118)n- en relation avec les sites cristallographiques ainsi crées pour les cations. Les deux degrés d’oxydation possibles du cluster Me6 dans les motifs (MeC118)n- (n = 3, 4) ont été caractérisés par spectroscopie infrarouge et XPS. Lorsque n = 3, le motif (Me6C118)n- présente un moment magnétique dû à un électron célibataire localisé sur le cluster ; lorsque n = 4 le cluster n’est pas magnétique. La présence d’ions terres rares et de clusters magnétiques ou non magnétiques donne accès à des matériaux où peuvent intervenir soit le magnétisme du cluster soit le magnétisme de l’ion terre rare, soit les deux simultanément. Cette particularité nous a permis de mesurer par susceptibilité magnétique et RPE, la contribution individuelle de chacun de ces types d’ions et de mettre en évidence dans le cas du composé LuNb6C118, des intéractions magnétiques à basse température.