Étude des mécanismes physiques des interactions moléculaires de nano objets hybrides par la détection de microsonde à effet hall magnétique ultrasensible

Overview & Synopsis

La diminution de la taille des matériaux magnétiques jusqu'à l'échelle nanométrique conduit à l'émergence de nouvelles propriétés physique. Par exemple, les nanoparticules d'or présentent des propriétés magnétiques inattendues qui peuvent être influencées par le contrôle de l'état chimique de la surface des nanoparticules d'or. Ces propriétés promètent des technologies trés intéressantes. Pour atteindre ces objectifs, une compréhension approfondie des interactions intermoléculaires et interparticulaires grâce à une caractérisation précise de petites quantités de nanoparticules (micro / nanogrammes) est nécessaire. Cependant, cette analyse a été un défi majeur en raison de la faible résolution de détection des appareils conventionnels (10-7 emu). Cette thèse vise ainsi à développer un micro-magnétomètre de haute sensibilité (10-14 emu) permettant de mettre en évidence les propriétés nanomagnétiques de petites quantités de nanoparticules isolées. Par conséquent, j'ai étudié comment optimiser la stabilité thermique du capteur afin d’effectuer des mesures précises dans un environnement de température instable de 5K à 410 K. Les interactions entre les nanoparticules magnétiques et le magnétomètre ont été simulées pour maximiser la détectivité du magnétomètre en optimisant les géométries mises en jeu. J’ai pu ainsi mettre en évidence expérimentalement l’exaltation du signal magnétique d’une très faible quantité de nanoparticules d'or (2 microgrammes) fonctionnalisées « magnétisme très surprenant de l’or à l’échelle nanométrique ».