Plateforme commune de magnétomètrie à SQUID crée en Mars 2008Partenariat : 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 2008Partenariat : LPMCN, LMI et ICL Responsables: Dominique LUNEAU (LMI) et Véronique DUPUIS (LPMCN)

• 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)

• avec Liquéfacteur d’hélium intégré (refroidi à l’air extérieur).

Acquisition en 2008

Photo de l’installation du Squid au Sous Sol du bâtiment Grignard

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 magnétiquesThèse Ghassan Khadra (en cours): Nano catalyseurs magnétiques FeCo Post Doc Oksana Gaier (ANR DYSC 2012) en co-tutelle avec Institut Néel: Dynamique nanoaimant unique

HISTORIQUE

Thèses soutenues :

Thèse de Ana BORTA (Oct. 2009) : Matériaux Magnétiques Moléculaires : Polymétalliques à base d’éléments d et fThèse de Olga IASCO (… 2012) : Molécules aimants à base de clusters polymétalliques

Thèse Nils Blanc (Déc. 2009) : Nanoparticules magnétiques bimétalliques : agrégats CoPt chimiquement ordonnésThèse 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

FINANCEMENT 2007-2008 CNRS, UCBL et Région : 296k€

+ aménagement local 40 m2 au LMI (DIRPAT + LPMCN)

Groupe Nanostructures Magnétiques (LPMCN)

Ajustement « triple » fit sur catalyseurs magnétiques:Effet de la taille sur le rendement de synthèse Fischer-Tropsch pour la production d’hydrocarbures artificiels.

4 nm

6.4 nm

Exemples de collaborations récentesExemples de collaborations récentes

Etude par Susceptibilité AC des Interactions dipolaires dans des films langmuir Blodget d’oxyde de fer

Magnéto-résistance géante dans des assemblées superparamagnétiques d’agrégats dilués Co@Cu

Interaction magnétique RKKY dans des assemblées d’agrégats de différentes concentrations Co@Cu par mesures à rémanence IRM-DcD

Biodégradation d’agents de contrastes magnétiques in vivo, après injection P904 à différentes doses dans rate, foie et

aorte de souris saines et obèses.

MI Mission Interdisciplinarité

Défi G3N 2012: Mission InterdisciplinaritéNANOS : Nanomédecine & Nanométrologie

Plateforme versatile à reliquéfaction He de Mesures Physiques

à Températures variables (1.9 à 400 K) et

sous Champ magnétique (9 Tesla)

50 k€

30k€ 55 k€

130 k€

15k€

Options disponibles pour PPMS-9/EverCool-II depuis 2010

•Chaleur Spécifique (microcalorimètrie)

• Magnététomètrie (AC susceptibilité, VSM)

• Transport électrique (AC/DC, Hall + sonde fibre optique, micro-onde)

Nouvelle Option disponible

•Cryostat à dilution jusqu’à 50 mK : Mesure sur nano-objet unique

220 k€

Total sur 3 ans:

500 k€

PROJET Acquisition PPMS : Mesures Physiques sous champ magnétique et basses températures

Groupe Nanomatériaux Sous Conditions Extrêmes (LPMCN)Supraconductivité dans la phase haute pression trigonal de BaSi2

-6-5-4-3-2-1 0 1 2 3 4 5 6

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6

M (

e.m

.u p

er m

ol f.u.)

Ha/1e3 (Oe)

Etat supraEtat normal

Une supra de type II

Hc2 ~ 7000 Oe

Hc1 ~ 300 Oeξ ~ 150 Ǻ

λ ~ 1500 Ǻ

2) Possibilité de doubler la temp. de transition supra

1) Contrôle du caractère bidimensionnel des plans Si (variable z)

z

Contrôle du couple {pression,temp}

pour la synthèse :

Des plans Si-2D

Ts~5K4.5GPa700°C

Ts~9K4.5GPa1100°C

0 50 100 150 200 250 3000.0

2.0x10-9

4.0x10-9

m (A.m²)

T (K)

-4 -2 0 2 4

-2.0x10-8

-1.0x10-8

0.0

1.0x10-8

2.0x10-8

m (A.m²)

µ0H (T)

Langevin

HT

ZFC

FC

0 50 100 150 200 250 3000.0

2.0x10-9

4.0x10-9

m (A.m²)

T (K)

-4 -2 0 2 4

-2.0x10-8

-1.0x10-8

0.0

1.0x10-8

2.0x10-8

m (A.m²)

µ0H (T)

Langevin

HT

ZFC

FC

Ajustement « triple » fit sur nano-agrégats magnétiques dilués dans une matrice Canne de magnéto-transport

A. TAMION et al.Appl. Phys. Lett. 95 062503 (2009)

Dm = 2.45 nmωm = 0.35Keff = 0.38 MJ.m-3

-40000 -20000 0 20000 40000

1.063

1.064

1.065

1.066

1.067

1.068

1.069

Con in Au

R(H) 2KGMR ~6‰

resis

tivity []

magn. field [Oe]

Magnétorésistance

1 % Con dans Au

Groupe Nanostructures Magnétiques (LPMCN)

Groupe cristallographie et ingénierie moléculaire (LMI)

[Co2(sym-hmp)2](BPh4)2]

a // H

Monocristal orienté dans la paillepour la mesure Squid

Cristal : Monoclinic , C2/ca = 23.301(5)A˚ b = 19.440(5)A˚ c = 17.175(5)A˚

β = 94.578°V = 7754.96 Å3

0 100 200 300

0.2

(cm3mol-1)

T(K)

axis c - greenaxis b - redaxe a - black

Mesure de la susceptibilité magnétique sur les trois directions a, b, c d’un cristal d’un complexe de Cobalt

Susceptibilté et aimantation

Exemples d’études en 2009Exemples d’études en 2009