Les propriétés magnétiques des nanoparticules de forme anisotropique
Le stockage de données impose de maintenir un certain état de magnétisation. Par ailleurs, l'imagerie magnétique et le traitement expérimental du cancer par hyperthermie magnétique s'appuient sur la relaxation induite par électromagnétisme. Vu l'importance de comprendre la magnétisation et la relaxation dans les nanomatériaux afin de concevoir de nouvelles utilisations, le projet JANUS DYNAMICS, financé par l'UE, les a caractérisées de manière quantitative. En plus des nanoparticules de forme anisotropiques, les scientifiques ont choisi la nouvelle configuration de particules colloïdales Janus (nommées d'après le dieu romain Janus à deux visages), formées de deux hémisphères dotés de propriétés physiques ou chimiques différentes. Par leur dissymétrie, les particules Janus sont un système modèle qui convient bien pour étudier les effets de la magnétisation et de la relaxation. Ces effets dépendent de l'interaction entre l'anisotropie magnétique et le volume, qui dépendent de la composition des nanoparticules, de leur forme, des effets d'interface et des interactions entre les particules. Les chercheurs ont utilisé des techniques sophistiquées de diffusion de neutrons et de rayons X, à résolution temporelle, pour étudier la magnétisation statique et la relaxation en fonction du temps. L'équipe s'est intéressée à plusieurs sujets de pointe dans le domaine des matériaux magnétiques, comme le champ de polarisation (exchange bias) et la relaxation Néel. Le champ de polarisation est associé à la magnétorésistance géante. Il est essentiel à l'enregistrement magnétique et important dans de nombreux appareils électroniques, comme les ordinateurs ou les lecteurs MP3. La relaxation Néel est un phénomène caractéristique du superparamagnétisme, dans lequel la magnétisation de nanoparticules ferromagnétiques change aléatoirement de direction sous l'influence de la température. Les particules Janus attirent un intérêt croissant par le large potentiel d'utilisations associé à leur variété de formes et de composants. La caractérisation des comportements de magnétisation et de relaxation de ces nanoparticules anisotropes sera donc importante pour développer de nouvelles utilisations.
Mots‑clés
Magnétisation, relaxation, anisotropie, particules Janus, anisotropie magnétique, champ de polarisation, relaxation Néel, nanoparticules
