Elaboration et caractérisation des semi-conducteurs et des oxydes magnétiques

Abstract

Mon travail de thèse a été consacré à l’étude du semi-conducteur magnétique dilué SnO2 dopé au Co et un oxyde magnétique dilué CeO2 dopé au (Co, et Mn). Après une brève introduction aux propriétés des semiconducteurs et oxydes magnétiques, je présente l’étude expérimentale d’élaboration des poudres de Sn1−xCoxO2 (x=0, 0,005, et 0,02) et Ce1- x(Co, Mn)xO2 (x=0,05) par la technique de co-précipitation. Les conditions d’élaboration ont été optimisées pour obtenir des poudres ferromagnétiques à température ambiante pour Ce1- xCoxO2. Les propriétés structurales, optiques et magnétiques de ces poudres ont ensuite été caractérisées par de nombreuses techniques expérimentales. Les études par diffraction des rayons X, spectroscopie UV-Vis et Raman ont montré que la très grande majorité des ions de Co et Mn se substituent au Sn4+ et Ce4+ dans la matrice de SnO2 et CeO2. Néanmoins, pour SnO2 dopé Co, la microscopie électronique en transmission montre la présence d’une phase parasite SnO. Les mesures magnétiques montre un comportement paramagnétique pour les échantillons de SnO2 dopé Co et CeO2 dopé Mn, par contre un comportement ferromagnétique pour les échantillons de CeO2 dopé Co après un recuit sous (N2/H2) à la température 450°C/1h dont l’origine est en grande partie liée à la présence des précipités riches en Co.