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Résonance ferromagnétique pour la caractérisation des nanoparticules métalliques, application à la catalyse et aux batteries - stage pourvu

Laboratoire Sciences et Ingénierie de la Matière Molle, (SIMM)

Adresse:ESPCI, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris

Directeur du laboratoire : Christian Frétigny

Responsable du stage : J.-B. d’Espinose

Contact : J.-B. d’Espinose

   

Projet scientifique :
 
Les nanoparticules de cobalt ont des propriétés magnétiques qui dépendent de leur taille, forme et structure cristalline. Leur étude par Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) du 59Co peut donc révéler des informations importantes pour comprendre et concevoir de nouveaux matériaux dont les propriétés d’usage dépendent de l’état de la dispersion de nanoparticules de cobalt (catalyseurs, batteries Li-ion, polymères pour le blindage électro-magnétique). Dans ces exemples, les particules de cobalt ne sont stables que dans un environnement réducteur et il est donc crucial d’inventer de nouvelles méthodes pour les caractériser in-situ.

Des particules de cobalt métalliques très asymétriques sont préparées par précipitation dans des nanotubes de carbone. Les propriétés magnétiques originales du composite ferromagnétique sont révélées par RMN du 59Co.
 
L’objectif de cette thèse est de développer et d’appliquer la spectroscopie RMN du 59Co en champ nul (en fait dans le champ interne de la particule) pour caractériser in-situ la nature et la taille de nanoparticules incluses dans des matrices polymère ou oxyde. Nous avons déjà établi le potentiel de la RMN du 59Co lors d’une thèse précédente [Andreev, A. S. et al. Phys. Chem.Chem. Phys. 14598, 17 (2015)]. Nous voudrions maintenant la mettre en œuvre en collaboration avec des laboratoires travaillant en catalyse et en matériaux pour les batteries.
 
Le candidat devra avoir une approche pluridisciplinaire, avoir de bonnes connaissances théoriques tout en restant proche de l’application et de l’instrumentation.

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