Etude de la structure et du magnétisme d'électrons itinérants de composés (Sc,Nb)Fe2 et leurs hydrures

Le magnétisme d’électrons itinérants est la source de comportements originaux et souvent inattendus. Pour certains cela reste cependant encore la face mystérieuse, méconnue du magnétisme car sa compréhension reste encore incomplète à ce jour. Cependant nombreux sont les matériaux dont les propriétés magnétiques sont prometteuses et pourraient être mises à profit dans les technologies modernes. Les modifications de l’état magnétique de ces électrons ont des conséquences sur de nombreuses autres propriétés physiques, ce qui conduit à des variations spectaculaires de la résistance, de la conduction électronique (magnétorésistance), des effets de déformation (magnétostriction) ou même de température (effet magnétocalorique) etc. Une meilleure connaissance fondamentale du magnétisme de ces électrons itinérants est donc cruciale pour l’amélioration des propriétés de matériaux existants et proposer de nouvelles directions d’études et de nouveaux candidats. Nous nous concentrerons sur les composés d’éléments 3d à base de Sc et Fe en étudiant le comportement de ces électrons dans des structures cristallines sélectionnées pour favoriser des comportements originaux. Nous avons également étudié la sensibilité des propriétés physiques (en général et magnétiques en particulier) à l’application d’une pression externe ou à l’insertion d’hydrogène dans la maille cristalline.La thèse à caractère expérimental et fondamental comprend l’étude de nouveaux composés (Sc,Nb)Fe2Hx et la détermination de leurs propriétés magnétiques macroscopiques ainsi que l’analyse de leurs propriétés structurales. Les propriétés physiques variées ont été déterminées par mesures magnétiques effectuées à basses températures (300 à 1,5 K) dans l’état ordonné magnétiquement, mais aussi dans l’état paramagnétique : mesures d’aimantation, analyse thermomagnétique, chaleur spécifique -propriétés de transport électronique. La compréhension des propriétés physiques originales de ces nouveaux composés nécessite la connaissance de leur structure cristalline. La diffraction des rayons X (ou synchrotron) et des neutrons sont aussi mise en œuvre et complétés par les expériences de spectroscopie d’absorption des rayons X.