Etude du magnétisme local

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

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

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 Couplage intramoléculaire Etat fondamental de spin des molécules
CrNi6 FERRO J=+16.8 cm-1 CrMn6 ANTIFERRO J=-8 cm-1 Ni Cr Etat fondamental S=15/2 S = 6x 1 + 1x 3/2 Etat fondamental S=27/2 S = 6x 5/2 - 1x 3/2

6 Dichroïsme aux seuils L2,3 du CrIII
dans CrNi6 et CrMn6 CrNi6 CrMn6 Ni Cr 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,

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

8 Moment magnétique M des 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 Dichroïsme aux seuils L2,3 de CrIII dans CrNi6
<Lz>/<Sz> = MS = B ML = B M = B Faible anisotropie Magnétisme des orbitales 3d

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