Développement de nouvelles Céramiques Moléculaires Fonctionnelles à Conversion de Spin (SCO) par Cool-SPS.

Abstract

Le complexe de [Fe(Htrz)2(trz)] (BF4) est probablement le plus étudié, dans la communauté de SCO, car il présente une bonne stabilité chimique et sa commutation entre les deux états haut et bas spin se fait de manière réversible, avec une large hystérèse aux alentours de l’ambiante. Alors que la structure cristalline de son polymorphe I est déjà connue, nous rapportons, ici, celle de son polymorphe II. Cependant, l’ambition d’utiliser ces composés dans des dispositifs appliqués est liée à leur mise en forme. Parmi celles-ci, l’élaboration de céramiques n’avais jamais été envisagée pour des raisons évidentes de fragilité thermodynamique. Grace au Cool-SPS, nous avons réussi à obtenir les premières céramiques molécules fonctionnelles (SCO). Une optimisation des paramètres expérimentaux de frittage (température, pression, puissance, rampes…) a été faite et leurs influences sur les propriétés structurales et microstructurales et leurs comportements de commutation ont été étudiés. Et dans le but d’élaborer le diagramme de phase (T /P), un suivi fin de la transition de spin, révélant une piezo-hystérèse, a été fait grâce à la diffraction des rayons X sur poudre, sous pression in situ à l’aide du rayonnement synchrotron. Ce travail nous a amené, notamment à effectuer une étude thermodynamique approfondie, basée sur des modèles théoriques existants (Slichter-Drickamer, Sorai-Seki), afin de mieux comprendre les effets provoqués par le frittage de ces composés à conversion de spin.