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Etude du magnétisme local par dichro ï sme circulaire magn é tique dans les domaine des X XMCD

Etude du magnétisme local par dichro ï sme circulaire magn é tique dans les domaine des X XMCD. Principe Contraintes expérimentales Illustration : moments magnétiques locaux dans des molécules à haut spin. XMCD : principe. Echantillon. B. E.  M J = -1.  M J = +1. h . h n. E.

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Presentation Transcript

  1. Etude du magnétisme local par dichroïsme circulaire magnétique dans les domaine des X XMCD Principe Contraintes expérimentales Illustration : moments magnétiques locaux dans des molécules à haut spin

  2. XMCD : principe Echantillon B E MJ = -1 MJ = +1 h hn E signal XMCD Matériau magnétique ordonné Polarisation circulaire • Moment magnétique local

  3. SU 22 800-2500 eV SU 23 400-1000 eV Cryostat T = 300 mK H = 7 Tesla Dichroïsme circulaire magnétique

  4. Structure des molécules à haut spin “CrIIIMII6” NiII ou MnII • analoques du bleu de Prusse • (cyanures d’éléments de transition) • Complexe heptanucléaire CrM6 : • CrIII couplé à six MII • très faible interaction entre molécules : • ferromagnétique à T < 300mK

  5. Ni Ni Ni Cr Ni Ni Ni Couplage intramoléculaireEtat fondamental de spin des molécules CrNi6 FERRO J=+16.8 cm-1 CrMn6 ANTIFERRO J=-8 cm-1 Etat fondamental S=15/2 S = 6x1 + 1x3/2 Etat fondamental S=27/2 S = 6x5/2 - 1x3/2

  6. Ni Ni Ni Cr Ni Ni Ni Dichroïsme aux seuils L2,3 du CrIII dans CrNi6 et CrMn6 CrNi6 CrMn6 H CrIII CrIII T=1.5K T=1.5K  Orientation des moments magnétiques atomiques M.-A. Arrio et al., J. Am. Chem. Soc.1999, 121, 6414-6420.

  7. Relaxation H H H Super-paramagnétisme Propriétés magnétiques macroscopiques des molécules à haut spin Paramagnétisme T<Tbloquage Synthèse de molécules aimants (sans relaxation + haute Tbloquage) Anisotropie de l’ion ML

  8. Moment magnétique Mdes ions de transition 3d M = MS + ML MS moment de spin Essentiel du moment total ML Moment orbital faible Anisotropie de l’ion Dichroïsme Mesure de ML et MS circulaire magnétique portés par aux seuils L2,3 les orbitales 3d

  9. Magnétisme des orbitales 3d <Lz>/<Sz> = - 0.03 MS = - 2.98 B ML = + 0.04 B M = - 2.94 B Faibleanisotropie Dichroïsme aux seuils L2,3 de CrIII dans CrNi6

  10. Magnétisme des orbitales 3d <Lz>/<Sz> = 0.2 MS = - 1.9 B ML = - 0.2 B M = - 2.1 B Anisotropie importante Mais pas suffisante pour avoir une molécule-aimant Dichroïsme aux seuils L2,3 de NiII dans CrNi6

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