synthèse et caractérisation structurale et magnétique de nanoparticules à base de fer : ni1-xcuxfe2o4

Abstract

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude de nanoparticules à base de fer, soient Ni1-xCuxFe2O4 (x=0, 0,25, 0,5, 0,75 et 1), synthétisées par coprécipitation. Ces nanoparticules ont été calcinées à l’air à différentes températures, soient 600, 800 et 1000°C. L’étude des propriétés structurales et magnétiques est rendue possible en utilisant plusieurs techniques de caractérisation complémentaires à savoir :  L’analyse thermique différentielle couplée à l’analyse thermogravimétrique, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique à balayage ;  La spectrométrie Mössbauer en transmission sur 57Fe à la température ambiante et les mesures magnétiques au VSM sous champ à différentes températures de mesure. Les spectres de diffraction des rayons X ne font apparaître aucunes impuretés. Les échantillons calcinés à 1000°C cristallisent dans une structure cubique dans le système Fd-3m. Le paramètre de maille a et la taille des cristallites D ont été déterminés pour l’ensemble des échantillons. L’affinement Rietveld a permis d’ajuster les spectres de diffraction X et de déterminer avec précision les paramètres a et D. Dans ce système a augmente linéairement avec la teneur en cuivre pour deux plages de concentration différentes 0-0,5 et 0,5-1. L’analyse des spectres Mössbauer montrent que les atomes de fer se répartissent dans deux sites magnétiques différents (site-A et site-B), le champ hyperfin moyen mesuré pour ces nanoparticules montre une décroissance lorsque x augmente. Les valeurs des paramètres d’inversion montrent que les spinelles NiFe2O4 et CuFe2O4 ont des structures inverses. L’analyse des mesures magnétiques montrent que l’aimantation à saturation, l’aimantation rémanente et le champ coercitif diminuent lorsque la teneur en cuivre augmente ce qui est à relier au caractère diamagnétique du cuivre.