PresCML2012

Report
Plateforme commune de magnétomètrie à SQUID crée en Mars 2008
Partenariat : LPMCN, LMI et ICL Responsables: Dominique LUNEAU (LMI) et Véronique DUPUIS (LPMCN)
Le SQUID est le dispositif permettant la mesure de champs magnétiques
avec la plus grande sensibilité de (~ 10-15Tesla i.e. qq milliardièmes de champ terrestre)
NANO-CARACTERISATION en recherche appliquée et fondamentale
au niveau des agrégats moléculaires, des supra et des nano-aimants.
 au niveau de la catalyse : Catalyseur à base de métaux de transition
 au niveau de la santé : Théragnostique (imagerie et vecteur de médicaments)
Collaborations :
,
,
,…
Plateforme commune de magnétomètrie à SQUID crée en Mars 2008
Partenariat : LPMCN, LMI et ICL Responsables: Dominique LUNEAU (LMI) et Véronique DUPUIS (LPMCN)
Acquisition en 2008
• Magnétomètre à SQUID MPMS-XL5 Quantum Design
•Domaine température de 1.9 à 350K
•Champ magnétique jusqu’à 5 Tesla
• Equipé d’une sonde pour les mesures en champ alternatif
(sonde AC)
Photo de l’installation du Squid
au Sous Sol du bâtiment Grignard
• avec Liquéfacteur d’hélium intégré (refroidi à l’air extérieur).
HISTORIQUE
FINANCEMENT 2007-2008 CNRS, UCBL et Région : 296k€
+ aménagement local 40 m2 au LMI (DIRPAT + LPMCN)
Thèses soutenues :
Thèse de Ana BORTA (Oct. 2009) : Matériaux Magnétiques Moléculaires : Polymétalliques à base d’éléments d et f
Thèse de Olga IASCO (… 2012) : Molécules aimants à base de clusters polymétalliques
Thèse Nils Blanc (Déc. 2009) : Nanoparticules magnétiques bimétalliques : agrégats CoPt chimiquement ordonnés
Thèse Arnaud Hillion (Oct. 2012): Interaction Magnétiques dans des assemblées d’agrégats
Thèse José A. Flores-Livas (Oct. 2012): Magnétisme et supraconductivité dans les systèmes nanocages
ACTUELLEMENT :
Option Magnet reset : 7.5 k€ (ANR DYSC 2009, LPMCN)
1 Personnel CNRS affecté: Ruben CHECA (AI depuis Décembre 2010)
4 thèses (2 LPMCN + 2 LMI), 1 Post Doc (LPMCN) en cours
Thèse de Antony … : Molécules complexes magnétiques
Stage M2: Frédéric Guégant : …
Thèse de Simon Oyarzun (en cours) : Magneto-transport dans des agrégats magnétiques
Thèse Ghassan Khadra (en cours): Nano catalyseurs magnétiques FeCo
Post Doc Oksana Gaier (ANR DYSC 2012) en co-tutelle avec Institut Néel: Dynamique nanoaimant unique
Exemples de collaborations récentes
Groupe Nanostructures Magnétiques (LPMCN)
Défi G3N 2012: Mission Interdisciplinarité
NANOS (G3N):
Nanomédecine & Nanométrologie
NANOS : Nanomédecine
& Nanométrologie
Mission Interdisciplinarité
MI
Etude par Susceptibilité AC des Interactions dipolaires
dans des films langmuir Blodget d’oxyde de fer
Biodégradation d’agents de contrastes magnétiques in vivo,
après injection P904 à différentes doses dans rate, foie et
aorte de souris saines et obèses.
Magnéto-résistance géante dans des assemblées
superparamagnétiques d’agrégats dilués [email protected]
4 nm
6.4 nm
Ajustement « triple » fit sur catalyseurs magnétiques:
Effet de la taille sur le rendement de synthèse FischerTropsch pour la production d’hydrocarbures artificiels.
Interaction magnétique RKKY dans des assemblées d’agrégats de
différentes concentrations [email protected] par mesures à rémanence IRM-DcD
PROJET Acquisition PPMS : Mesures Physiques sous champ magnétique et basses températures
Options disponibles pour PPMS-9/EverCool-II depuis 2010
•Chaleur Spécifique (microcalorimètrie)
50 k€
• Magnététomètrie (AC susceptibilité, VSM)
55 k€
30k€
• Transport électrique (AC/DC, Hall + sonde fibre optique, micro-onde)
15k€
Nouvelle Option disponible
•Cryostat à dilution jusqu’à 50 mK : Mesure sur nano-objet unique
130 k€
Plateforme versatile à reliquéfaction He de Mesures Physiques
Total sur 3 ans:
à Températures variables (1.9 à 400 K) et
500 k€
sous Champ magnétique (9 Tesla)
220 k€
Exemples d’études en 2009
Groupe Nanostructures Magnétiques (LPMCN)
Ajustement « triple » fit sur nano-agrégats
magnétiques dilués dans une matrice
m (A.m²)
Canne de magnéto-transport
Langevin
-8
2.0x10
HT
-8
4.0x10
0.0
-8
-1.0x10
FC
-8
-2.0x10
-4
-2
0
2
4
1.069
Dm = 2.45 nm
ωm = 0.35
Keff = 0.38 MJ.m-3
1.0x10
-9
µ0H (T)
resistivity []
m (A.m²)
-9
2.0x10
ZFC
1.068
Con in Au
1.067
R(H) 2K
GMR ~6‰
1 % Con dans Au
1.066
1.065
1.064
0.0
0
50
100
150
200
250
300
1.063
T (K)
-40000
-20000
0
20000
40000
magn. field [Oe]
Susceptibilté et aimantation
Magnétorésistance
A. TAMION et al.Appl. Phys. Lett. 95 062503 (2009)
Groupe Nanomatériaux Sous Conditions Extrêmes (LPMCN)
Ts~5K
4.5GPa
700°C
Supraconductivité dans la phase haute pression trigonal de BaSi 2
Des plans Si-2D
Une supra de type II
M (e.m.u per mol f.u.)
6
5
4
3
2
1
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2
Ha/1e3 (Oe)
Etat supra
Hc2 ~ 7000 Oe
3
4
5
6
Ts~9K
4.5GPa
1100°C
1) Contrôle du
caractère
bidimensionnel des
plans Si (variable z)
2) Possibilité de
doubler la temp.
de transition supra
Etat normal
Hc1 ~ 300 Oe
ξ ~ 150 Ǻ
Contrôle du couple
{pression,temp}
pour la synthèse :
z
λ ~ 1500 Ǻ
Groupe cristallographie et ingénierie moléculaire (LMI)
Mesure de la susceptibilité magnétique sur les trois directions a, b, c d’un cristal d’un complexe de Cobalt
Cristal :
Monoclinic , C2/c
a = 23.301(5)A˚
b = 19.440(5)A˚
c = 17.175(5)A˚
β = 94.578°
V = 7754.96 Å3
[Co2(sym-hmp)2](BPh4)2]

a // H
axis c - green
axis b - red
axe a - black
(cm3mol-1)
0.2
Monocristal orienté dans la paille
pour la mesure Squid
0
100
200
300
T(K)

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