Ferromagnetic resonance and structure of iron based bimetallic nanoparticles
Résonance ferromagnétique et structure de nanoparticules bimétalliques à base de fer
Résumé
The aim of this study is to show the relevance of ferromagnetic resonance to the problem of nanoparticle magnetism. Research in nanomagnetism involves strongly connected basic and applied issues, requiring a careful study of the new properties exhibited by nanomaterials. This is the case with iron-based bimetallic alloys subjected to reduced dimension. Among the available methods for probing the magnetic properties of nanoparticles, ferromagnetic resonance carried out as a function of temperature presents the advantage of being sensitive simultaneously to the size distribution, magnetic anisotropy and magnetization. At the same time, x-ray absorption and diffraction as well as electron diffraction measurements were carried out in order to determine the chemical and crystalline composition of the nanoparticles as a function of temperature. The combined use of these techniques shows clearly the appearance within the nanoparticles of an exchange coupling between a bimetallic core with strong magnetocrystalline anisotropy and a shell made up of a magnetic iron oxide with an elevated Curie temperature.
Cette étude a pour objectif de montrer la pertinence de l'utilisation de la résonance ferromagnétique dans l'étude du magnétisme des nanoparticules. Les recherches en nanomagnétisme présentent des enjeux fondamentaux et appliqués fortement liés nécessitant une étude minutieuse des nouvelles propriétés qu'offrent les nanomatériaux. C'est le cas des alliages bimétalliques à base de fer lorsqu'ils se présentent en dimension réduite. Parmi les moyens disponibles pour révéler les propriétés magnétiques de nanoparticules, la résonance ferromagnétique, lorsqu'elle est mesurée en fonction de la température, présente l'avantage d'être sensible à la fois à la distribution en taille, à l'anisotropie magnétique et à l'aimantation des nanoparticules. Parallèlement, des études structurales, s'appuyant sur l'absorption et la diffraction des rayons X ainsi que la diffraction électronique, ont été menées afin de déterminer leurs compositions chimique et cristalline en fonction de la température. L'utilisation conjuguée de ces techniques a permis de mettre clairement en évidence l'apparition au sein des nanoparticules d'un couplage d'échange entre un coeur bimétallique à très forte anisotropie magnétocristalline, et une coquille formée d'un oxyde de fer magnétique à température de Curie élevée.
Loading...