ETUDE DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES PAR SIMULATION NUMERIQUE PDF Download
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Author: RICARDO.. FERRE GIMENEZ
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 201
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Book Description
NOUS AVONS ETUDIE PAR SIMULATION NUMERIQUE LES PROPRIETES MAGNETIQUES D'UNE PETITE PARTICULE MAGNETIQUE AUSSI BIEN QUE LES PROPRIETES D'UN ENSEMBLE DE TELLES PARTICULES. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, UN MODELE DE PETITES PARTICULES EST DEVELOPPE. CE MODELE, BASE SUR LES EQUATIONS MICROMAGNETIQUES, TIENT COMPTE DES INTERACTIONS D'ECHANGE ET DIPOLAIRE ENTRE LES MOMENTS MAGNETIQUES DANS LA PARTICULE AUSSI BIEN QUE DE L'ANISOTROPIE MAGNETOCRISTALLINE. CE MODELE NOUS A PERMIS D'ETUDIER LES CONFIGURATIONS D'AIMANTATION A L'EQUILIBRE POUR DES PETITES PARTICULES MAGNETIQUES. NOUS AVONS AUSSI ETUDIE PLUS EN DETAIL LE RETOURNEMENT D'AIMANTATION D'UNE PARTICULE ISOLEE DE FERRITE DE BARYUM D EFORME APLATIE. LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL EST DEDIEE A LA MODELISATION D'UN ENSEMBLE DE PETITES PARTICULES EN INTERACTION DIPOLAIRE. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'EFFET CRUCIALE DE LA CONCENTRATION DE PARTICULES SUR LES PROPRIETES MAGNETIQUES D'UN TEL AGREGAT. NOUS MONTRONS QUE L'EFFET DE L'AUGMENTATION DE LA CONCENTRATION COMBINE AVEC L'ANISOTROPIE DE L'INTERACTION DIPOLAIRE CONDUIT A L'APPARITION D'UNE VALEUR MAXIMALE DU CHAMP COERCITIF POUR LES CONCENTRATIONS INTERMEDIAIRES. NOUS AVONS AUSSI CONSIDERE UN TERME D'ANISOTROPIE MAGNETIQUE QUI A COMME EFFET LA REDUCTION DE LA PORTEE DES INTERACTIONS DIPOLAIRES. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST DEDIEE A UNE ETUDE EN TEMPERATURE (MONTE CARLO) DE CES SYSTEMES DE PARTICULES. UNE TRANSITION DE GEL DYNAMIQUE EST OBSERVEE COMME A RESULTAT DE L'EVALUATION DU PARAMETRE D'ORDRE D'EDWARDS ANDERSON POUR NOTRE MODELE AINSI QUE NOMBREUX ETATS METASTABLES SONT POSSIBLES A BASSE TEMPERATURE. CES SIGNATURES, NEANMOINS, NE NOUS PERMETTENT PAS D'AFFIRMER L'EXISTENCE D'UNE TRANSITION DU TYPE VERRE DE SPINS
Author: RICARDO.. FERRE GIMENEZ
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Languages : fr
Pages : 201
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NOUS AVONS ETUDIE PAR SIMULATION NUMERIQUE LES PROPRIETES MAGNETIQUES D'UNE PETITE PARTICULE MAGNETIQUE AUSSI BIEN QUE LES PROPRIETES D'UN ENSEMBLE DE TELLES PARTICULES. DANS LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL, UN MODELE DE PETITES PARTICULES EST DEVELOPPE. CE MODELE, BASE SUR LES EQUATIONS MICROMAGNETIQUES, TIENT COMPTE DES INTERACTIONS D'ECHANGE ET DIPOLAIRE ENTRE LES MOMENTS MAGNETIQUES DANS LA PARTICULE AUSSI BIEN QUE DE L'ANISOTROPIE MAGNETOCRISTALLINE. CE MODELE NOUS A PERMIS D'ETUDIER LES CONFIGURATIONS D'AIMANTATION A L'EQUILIBRE POUR DES PETITES PARTICULES MAGNETIQUES. NOUS AVONS AUSSI ETUDIE PLUS EN DETAIL LE RETOURNEMENT D'AIMANTATION D'UNE PARTICULE ISOLEE DE FERRITE DE BARYUM D EFORME APLATIE. LA DEUXIEME PARTIE DE CE TRAVAIL EST DEDIEE A LA MODELISATION D'UN ENSEMBLE DE PETITES PARTICULES EN INTERACTION DIPOLAIRE. NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE L'EFFET CRUCIALE DE LA CONCENTRATION DE PARTICULES SUR LES PROPRIETES MAGNETIQUES D'UN TEL AGREGAT. NOUS MONTRONS QUE L'EFFET DE L'AUGMENTATION DE LA CONCENTRATION COMBINE AVEC L'ANISOTROPIE DE L'INTERACTION DIPOLAIRE CONDUIT A L'APPARITION D'UNE VALEUR MAXIMALE DU CHAMP COERCITIF POUR LES CONCENTRATIONS INTERMEDIAIRES. NOUS AVONS AUSSI CONSIDERE UN TERME D'ANISOTROPIE MAGNETIQUE QUI A COMME EFFET LA REDUCTION DE LA PORTEE DES INTERACTIONS DIPOLAIRES. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST DEDIEE A UNE ETUDE EN TEMPERATURE (MONTE CARLO) DE CES SYSTEMES DE PARTICULES. UNE TRANSITION DE GEL DYNAMIQUE EST OBSERVEE COMME A RESULTAT DE L'EVALUATION DU PARAMETRE D'ORDRE D'EDWARDS ANDERSON POUR NOTRE MODELE AINSI QUE NOMBREUX ETATS METASTABLES SONT POSSIBLES A BASSE TEMPERATURE. CES SIGNATURES, NEANMOINS, NE NOUS PERMETTENT PAS D'AFFIRMER L'EXISTENCE D'UNE TRANSITION DU TYPE VERRE DE SPINS
Author: Marie-Claire Fromen
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Languages : fr
Pages : 216
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La combinaison des effets de taille et d'alliage dans les particules bi-métalliques permet d'exalter leurs propriétés ou d'en susciter de nouvelles. La mise en évidence de tels effets dans des particules nanométriques d'alliage cobalt-rhodium a motivé cette étude. Ce travail est ainsi consacré à l'analyse de leur structure fine et de son évolution avec la composition et les conditions de la synthèse, susceptibles d'expliquer leur comportement magnétique. L'étude expérimentale s'appuie sur une large combinaison de techniques, principalement la microscopie électronique à haute résolution et la diffusion des rayons X aux grands angles. Nous avons notamment montré la brusque augmentation de la distance interatomique avec l'introduction d'une faible quantité de rhodium. Ce résultat, ainsi que ceux obtenus par des techniques sélectives en éléments comme l'EXAFS, sont en accord avec une ségrégation du cobalt en surface. L'étude théorique est basée sur un modèle de potentiel semi-empirique à N-corps. Les calculs en Monte-Carlo Metropolis confirment la ségrégation du cobalt en surface ainsi que les principaux résultats structuraux. Enfin la dernière partie de ce travail est consacrée à l'étude structurale de particules d'alliages de cobalt, de morphologies et assemblages contrôlés, destinées à des applications en microélectronique.
Author: Petr Melenev
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Languages : en
Pages : 124
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Ce travail est une étude théorique par la méthode de Monte Carlo Metropolis (MCM) de nanoparticules (NPs) ferromagnétiques individuelles ou agrégées, sujettes à un comportement supermagnétique. La méthode MCM est utilisée pour décrire des propriétés à l'équilibre, mais la séquence d'états par lesquels passe le système dans la simulation avant d'atteindre l'équilibre ressemble beaucoup aux processus cinétiques réels. Cela s'avère être un moyen efficace d'étudier des phénomènes hors-équilibre dans les nanosystèmes magnétiques. Après construction de modèles d'agrégats multi-particules et rappel de leurs propriétés magnétiques dans l'état fondamental, le problème de la relaxation libre du moment magnétique est abordé. La quantification temporelle de la méthode MCM proposée par Nowak et al. est ici modifiée de façon à introduire explicitement l'anisotropie magnétique des NPs. La même approche est ensuite utilisée pour décrire la relaxation superparamagnétique d'une NP sous un champ bias constant. Finalement la méthode MCM est appliquée à un processus hautement hors-équilibre, l'hystérésis magnétique dynamique d'une NP sous un fort champ alternatif. Les résultats MCM sont comparés aux solutions exactes de l'équation cinétique de Brown. D'une part les simulations MCM sont capables de très bien reproduire les dépendances exactes de l'aimantation de l'ensemble de NPs, d'autre part dans le cas de l'hystérésis dynamique la simulation MCM obéit à une règle spécifique. Quand on simule un cycle par une série de pas de champs avec un nombre d'itérations MCM à chaque pas, chacun de ces deux facteurs peut être choisi arbitrairement tant que leur produit est gardé contant.
Author: Wael Ben Amira
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Languages : fr
Pages : 89
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Nous présentons dans cette thèse une étude du comportement hydrodynamique des nanoparticules en suspension dans un ferrofluide et soumises à un gradient de champ magnétique. Le but est de caractériser la séparation magnétique, d'une suspension colloïdale, dans le cadre d'un projet de conception d'un système de traitement des eaux HGMS . Nous développons un modèle mathématique qui décrit le suivi Lagrangien des nanoparticules dans un fluide porteur. Il est basé sur la description de Fokker-Planck et la description de Langevin tout en tenant compte des interactions hydrodynamiques et magnétiques . Le modèle prend aussi en compte la géométrie des agrégats qui se forment. A partir de la simulation numérique, nous constatons que le temps de séparation dépend fortement de la taille et de la longueur des agrégats qui se forment au cours du processus de séparation. L'étude de la cinétique d'agrégation montre l'existence d'une loi d'échelle dynamique. Dans l'agrégation irréversible, des chaînes linéaires de particules se forment et leur taille moyenne évolue dans le temps avec une loi d'échelle à faible puissance. L'exposant de cette variation avec l'équation de coagulation de Smoluchowski avec un noyau homogène. En utilisant le comportement asymptotique, aux temps longs, d'une solution des équations de Smoluchowski, nous mettons en évidence un temps caractéristique de l'agrégation et nous montrons que ce temps est une variable de similarité dont dépend le temps de séparation. Nous montrons aussi que la loi d'échelle est toujours valide pour des nanoparticules dans un écoulement de Poiseuille et que la taille moyenne suit une loi de puissance en fonction du nombre de Reynolds.
Author: Etienne Talbot (enseignant-chercheur en physique des matériaux).)
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Languages : fr
Pages : 0
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Les multicouches Fe/Dy présentent une anisotropie magnétique perpendiculaire au plan des couches qui semble fortement corrélée à la formation d'un alliage amorphe Fe-Dy à l'interface. Le but de ce travail est d'étudier les propriétés magnétiques de ces systèmes par simulations Monte Carlo pour différents types d'interfaces. Nous mettons en évidence l'existence d'un profil d'aimantation inhomogène en épaisseur qui dépend du profil de concentration. Nos résultats sont en bon accord avec les résultats expérimentaux, en particulier sur l'ouverture des cycles d'hystérésis lorsque le champ est appliqué dans le plan des couches en raison de l'influence de l'anisotropie aléatoire. Pour un champ magnétique appliqué perpendiculairement au plan des couches, les cycles d'hystérésis sont caractéristiques d'une anisotropie perpendiculaire
Author: Shakul Tandon
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Languages : en
Pages : 0
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Author: LEONARD.. SPINU
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Category :
Languages : fr
Pages : 274
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LE PRESENT MEMOIRE REND COMPTE D'UNE ETUDE, A LA FOIS EXPERIMENTALE ET THEORIQUE, SUR LA DYNAMIQUE DES SYSTEMES DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES. PREMIEREMENT, NOUS NOUS SOMMES FOCALISES SUR L'ETUDE DES PROPRIETES DYNAMIQUES PAR TRAINAGE MAGNETIQUE ET PAR SUSCEPTIBILITE A.C. DE TOUTE UNE SERIE D'ECHANTILLONS DE NANOPARTICULES DE MAGHEMITE PREPARES POUR DES DIFFERENTES TAILLES ET DIFFERENTS ETATS DE DISPERSION DANS UNE MATRICE DE POLYMERE ; CECI PERMETTRA LA MISE EN EVIDENCE DU ROLE JOUE PAR LES INTERACTIONS INTERPARTICULAIRES SUR LA DYNAMIQUE DES SYSTEMES. CETTE ETUDE MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE DE TROIS REGIMES MAGNETIQUES DIFFERENTS DANS LES ASSEMBLEES DE NANOPARTICULES, A SAVOIR, UN REGIME SUPERPARAMAGNETIQUE PUR QUAND LES INTERACTIONS SONT TRES FAIBLES OU LA DYNAMIQUE EST TRES BIEN DECRITE PAR LE MODELE DE NEEL-BROWN, UN REGIME SUPERPARAMAGNETIQUE MODIFIE PAR LES INTERACTIONS DIPOLAIRES ENTRE PARTICULES, DANS LEQUEL IL EST ENCORE POSSIBLE DE DEFINIR LA BARRIERE D'ENERGIE POUR UNE PARTICULE DONNEE, ET ENFIN UN REGIME COLLECTIF AVEC DES PROPRIETES QUI RAPPELLENT LES SYSTEMES MAGNETIQUES DESORDONNES ET FRUSTRES, TYPE VERRES DE SPINS. DEUXIEMEMENT, POUR MIEUX COMPRENDRE LES MECANISMES QUI DETERMINENT LES PROPRIETES MACROSCOPIQUES DES SYSTEMES DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES EN INTERACTION, NOUS AVONS CHERCHE A MODELISER LES DIFFERENTS PROCESSUS D'AIMANTATION, DEPENDANTS DU TEMPS ET DE LA TEMPERATURE DANS CES SYSTEMES. BASE D'UNE PART SUR LE MODELE DE PREISACH ET LE MODELE DE NEEL-BROWN ET D'AUTRE PART SUR LE MODELE DE STONER-WOHLFARTH, ON A DEVELOPPE UN MODELE PREISACH-NEEL POUR UN SYSTEME DE NANOPARTICULES MAGNETIQUES. POUR DECRIRE DIVERS PROCESSUS D'AIMANTATION DEPENDANTS DU TEMPS ET DE LA TEMPERATURE, ON A TENU COMPTE DES INTERACTIONS STATIQUES STATISTIQUES ET DES INTERACTIONS DYNAMIQUES, CE QUI DONNE UNE NOUVELLE DIMENSION, CELLE DES INTERACTIONS STATISTIQUEMENT DISTRIBUEES, DANS LA DESCRIPTION DES PROCESSUS D'AIMANTATION DE SYSTEMES DE NANOPARTICULES.
Author: Song He
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Languages : fr
Pages : 150
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DANS CETTE THESE, ON A ETUDIE UN MODELE DE MATERIAUX MAGNETOSTRICTIFS FORMULE COMME UN PROBLEME DE MINIMISATION SOUS CONTRAINTE NON CONVEXE DANS LA CAS STATIQUE EN PETITES DEFORMATIONS. ON A COMPARE CE MODELE AVEC CELUI BASE SUR LES EQUATIONS D'EQUILIBRE ET SUR LES EQUATIONS DE COMPORTEMENT. CE MODELE PREND EN COMPTE LE COUPLAGE MAGNETO-ELASTIQUE COMPLET AU MOYEN DE TERMES D'ENERGIE DU COUPLAGE. SI L'ON NEGLIGE CETTE ENERGIE, ON RETROUVE ALORS UN MODELE DE MATERIAUX PUREMENT MAGNETIQUES. ON A MONTRE QUE LE PROBLEME OBTENU ADMET AU MOINS UNE SOLUTION QUI N'EST GENERALEMENT PAS UNIQUE. DU POINT DE VUE DE LA SIMULATION NUMERIQUE, LE PROBLEME OBTENU PRESENTE PLUSIEURS DIFFICULTES DUES A LA NONCONVEXITE DE LA CONTRAINTE PHYSIQUE ET AU COUT DE CALCUL DU CHAMP DEMAGNETISANT. PUISQUE CES DIFFICULTES N'INTERVIENNENT QUE SUR LA PARTIE MAGNETIQUE DU PROBLEME, ON COMMENCE PAR L'ETUDE DU COMPORTEMENT PUREMENT MAGNETIQUE DU MATERIAUX DANS UN CADRE BIDIMENSIONNEL, ET, ON ETUDIE ENSUITE LE PHENOMENE DE MAGNETOSTRICTION DES MATERIAUX MAGNETOSTRICTIFS SOUMIS A UN CHAMP MAGNETIQUE EXTERIEUR ET A UNE CHARGE MECANIQUE. POUR SURMONTER LA DIFFICULTE DUE A LA NONCONVEXITE, ON A PROPOSE D'UTILISER LA METHODE DU LAGRANGIEN AUGMENTE POUR RESOUDRE LE PROBLEME DE MINIMISATION CONSIDERE. POUR DIMINUER LE TEMPS DE CALCUL, ON A DEVELOPPE UN ALGORITHME ITERATIF DE CALCUL DU CHAMP DEMAGNETISANT DANS LE MATERIAU ET UNE METHODE ITERATIVE DE RESOLUTION DU COUPLAGE MAGNETO-ELASTIQUE. LA CONVERGENCE DE CETTE METHODE EST ETUDIEE. LA SIMULATION NUMERIQUE SUR QUELQUES EXEMPLES NOUS A DONNE DES RESULTATS TRES INTERESSANTS METTANT EN EVIDENCE LA MULTIPLICITE DES SOLUTIONS ET FAISANT APPARAITRE DES COURBES D'HYSTERESIS, DES STRUCTURES EN DOMAINES MAGNETIQUES ET DE MAGNETOSTRICTION OBSERVEES PAR AILLEURS EXPERIMENTALEMENT.
Author: Anca Gîndulescu
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 284
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Book Description
La première partie de la thèse est axée sur la modélisation et la simulation du renversement de l'aimantation et de l'influence du bruit dans les nanostructures ferromagnétiques. La deuxième partie s'intéresse à l'étude des composés à transition de spin 1D et 2D notamment la relaxation à basse température et l’effet de la taille dans les nanoparticules. Après un aperçu des matériaux magnétiques ainsi que des principaux modèles développées pour l'étude théorique du comportement d'hystérésis, le troisième chapitre propose un aperçu de nos résultats concernant le renversements d 'aimantation par des champs magnétiques et par le courant de spin polarisés. Nous présentons aussi la modélisation et la simulation du phénomène de bruit induit dans les systèmes complexes d'hystérèse. Le quatrième et cinquième chapitre sont consacrés aux composés à transition de spin et à la description de quelques modèles proposés pour expliquer le phénomène à transition de spin. Le chapitre six fournit une vue d'ensemble sur les composés à transition de spin 1D mettant l'accent sur l’effet de la lumière à basse température. Le dernier chapitre présent quelques caractéristique de systèmes à transition de spin 2D: l'effet de taille et la dynamique de relaxation à l'aide de la technique de Monte Carlo avec l’algorithme d’Arrhenius.
Author: Claire Billotey
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ISBN:
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Languages : fr
Pages : 218
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