Des composés de métaux de transition qui présentent des états magnétiques quantiques ou dont les propriétés diélectriques sont couplées aux propriétés magnétiques (matériaux magnétoélectriques ou multiferroïques type II) sont étudiés. Leurs structures cristallines sont analogues à celles de minéraux ; wolframite pour Mn(W,Mo)O4, karpenkoite pour le pyrovanadate Co3V2O7(OH)2.2H2O, vesignieite pour l’orthovanadate BaCo3(VO4)2(OH)2, pérovskite pour les composés (Ba,Sr)(Co,Ni)Sb2O9. Dans ces matériaux, les métaux porteurs de moments magnétiques forment des réseaux de géométries particulières (chaînes, kagomé, triangulaire, nid d’abeille, cubique à faces centrées) qui donnent des propriétés magnétiques inhabituelles. Notre démarche expérimentale consiste, à préparer des matériaux par différentes méthodes, les caractériser, comprendre les propriétés (magnétiques, en particulier) et les relations entre ces propriétés, la composition, la structure cristalline, et la microstructure ou morphologie du matériau.
Expertises : Relations structure cristalline-microstructure-propriétés magnétiques, magnétochimie
Mots clés : Oxydes magnétiques, frustration magnétique, couplage magnétoélectrique, multiferroïques
Domaines d’application : Technologies quantiques, dispositifs magnétoélectriques
Collaborations : Laboratoire de Physique des Solides d’Orsay, Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux, Institut Louis Néel, Laboratoire de Cristallographie et Sciences des Matériaux
Personnes de l’IMN concernées : Christophe Payen, Rémi Dessapt, Phillipe Deniard, Maria Teresa Caldes, Houria Kabbour.
Projets de recherche : Contrat doctoral Nantes Université (thèse de Bachchar Hadrane), ANR LINK
Publications majeures :
Wolframite-type MnMoO4: Magnetization, sintering by Cool-SPS, and magnetodielectric effect.
Christophe Payen, Thomas Hérisson de Beauvoir, Philippe Deniard, Stephane Jobic, U-Chan Chung, Dominique Michau and Michael Josse.
Ceram. Int. 2024, 50, 8718-8724
Micro- and nanostructured layered-kagome zinc orthovanadate BaZn3(VO4)2(OH)2.
Bachchar Hadrane, Philippe Deniard, Nicolas Gautier, Michael Paris, Christophe Payen and Remi Dessapt.
Dalton Trans. 2023, 52, 16927-16934
Microstructured layered-kagome BaCo3(VO4)(2)(OH)(2) with variable crystallite size: alternative synthetic route and comparison with nanostructured samples.
Bachchar Hadrane, Philippe Deniard, Cassandre Jeannot, Isabelle Trenque, Remi Dessapt and Christophe Payen.
Dalton Trans. 2023, 52, 3501-3507
Two new cubic perovskite oxides Ba3CoSb2O9 and Ba2SrCoSb2O9: Syntheses, crystal structures and magnetic properties.
Celine Darie, Pierre Bordet, Melanie Viaud, Catherine Guillot-Deudon, Philippe Deniard, Eric Gautron, Claire Colin, Florence Porcher, Guido Berlanda, Fabrice Bert, Philippe Mendels and Christophe Payen.
J. Solid State Chem. 2023, 317, 123701
Crystal structures, frustrated magnetism, and chemical pressure in Sr-doped Ba3NiSb2O9 perovskites.
Melanie Viaud, Catherine Guillot-Deudon, Eric Gautron, Maria Teresa Caldes, Guido Berlanda, Philippe Deniard, Philippe Boullay, Florence Porcher, Carole La, Celine Darie, A. Zorko, A. Ozarowski, Fabrice Bert, Philippe Mendels and Christophe Payen.
Physical Review Materials 2022, 6
Nanocrystalline BaCo3(VO4)2(OH)2 with a kagome lattice of Co(II) ions: synthesis, crystal structure and magnetic properties.
R. Dessapt, L. Lajaunie, J J. Calvino, P. Deniard, I. Trenque and C. Payen.
J. Mater. Chem. C 2022, 10, 3287-3291
Evidence of Wolframite-Type Structure in Ultrasmall Nanocrystals with a Targeted Composition MnWO4.
Pascaline Patureau, Remi Dessapt, Pierre-Emmanuel Petit, Gautier Landrot, Christophe Payen and Philippe Deniard.
Inorg. Chem. 2019, 58, 7822-7827
Persistent Type-II Multiferroicity in Nanostructured MnWO4 Ceramics.
Pascaline Patureau, Remi Dessapt, Philippe Deniard, -Chan U. Chung, Dominique Michau, Michael Josse, Christophe Payen and Mario Maglione.
Chem. Mater. 2016, 28, 7582-7585
Phase transitions and magnetic structures in MnW1-xMoxO4 compounds (x <= 0.2).
Vincent Hardy, Christophe Payen, Francoise Damay, Lynda Meddar, Michael Josse and Gilles Andre.
J. Phys.-Condes. Matter 2016, 28, 336003
Gapless quantum spin liquid ground state in the spin-1 antiferromagnet 6HB-Ba3NiSb2O9.
J A. Quilliam, F. Bert, A. Manseau, C. Darie, C. Guillot-Deudon, C. Payen, C. Baines, A. Amato and P. Mendels.
Phys. Rev. B 2016, 93, 214432
A new high pressure form of Ba3NiSb2O9.
Celine Darie, Christophe Lepoittevin, Holger Klein, Stephanie Kodjikian, Pierre Bordet, Claire V. Colin, Oleg I. Lebedev, Catherine Deudon and Christophe Payen.
J. Solid State Chem. 2016, 237, 166-173
