Laboratoire de Physique de la Matière Condensée

RMN

Contact : sebastien.maron-AT-polytechnique.edu

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Outre l’entretien du spectromètre de Résonance Magnétique Nucléaire du laboratoire et l’appui en RMN apporté à des sujets du groupe de Chimie du Solide, mon sujet m’emmène sur le terrain de la relaxation nucléaire.

Nous avons pu montrer que le temps de relaxation nucléaire longitudinal T₁ était très précisément relié à la concentration en dopant paramagnétique contenu dans une matrice diamagnétique. À partir de cette mesure, et connaissant la distance moyenne entre les noyaux sondés par RMN, nous pouvons remonter à la concentration en dopant paramagnétique contenu dans la matrice. Les travaux ont été menés sur du ³¹P, de spin 1/2, et des matériaux massifs, cristallins ou non, de LaPO₄, YPO₄ et de verre dopés au néodyme (Nd³⁺) ou au gadolinium (Gd³⁺).

Figure 1 : Détermination de la concentration C en dopant paramagnétique (ici Nd³⁺) à partir de la connaissance du temps de relaxation T₁ d’un matériau massif dont la distance moyenne entre phosphore d_P-P le composant est connue.

Ces travaux sont menés en collaboration avec Nadège Ollier (LSI – École polytechnique/CNRS/CEA) et Géraldine Dantelle (Institut Néel – CNRS/Université Grenoble Alpes) et sont également appliqués sur la compréhension dans les verres de la formation de divers sites paramagnétiques lors d’irradiations γ ou électronique.

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Publications relatives au sujet soumises à comité de lecture :

-Maron S., Ollier N., Gacoin Th., Dantelle G. : “Determination of a paramagnetic concentration inside a diamagnetic matrix by Solid-State NMR”, Phys. Chem. Chem. Phys., 2017, Vol. 19, 12175 - 12184

-Maron S., Dantelle G., Gacoin Th., Devreux F. : “NMR and ESR Relaxation in Nd- and Gd- doped LaPO₄ : towards the accurate determination of doping concentration”, Phys. Chem. Chem. Phys., 2014, Vol. 16, 18788 - 18798

Conférences relatives au sujet :

-Ollier N., Maron S., Gacoin Th. :“T₁ NMR Measurements of ³¹P : a Tool for Point Defects Characterization in irradiated Phosphate Glasses”, Borate & Phosphate 2017, Oxford, 24 - 28 juillet 2017

-Maron S., Ollier N., Gacoin Th., Dantelle G. : « Comment déterminer de faibles concentrations par relaxation RMN ? », XXIX GERM Conference, Aussois, 14 - 19 mai 2017

-Maron S., Ollier N., Gacoin Th., Dantelle G. : “How to measure low doping concentrations by NMR Spectroscopy ?” E-MRS Fall, Varsovie, 19 - 22 septembre 2016

-Maron S., Ollier N., Gacoin Th., Devreux F., Dantelle G. :“Low Determination of Doping Level by NMR and ESR Spectroscopies”, 1^st Joint French Portuguese NMR Conference/3^rd Portuguese RNRMN Meeting/XXVII GERM Conference, Lisbonne, 19 - 23 avril 2016

-Maron S., Dantelle G., Gacoin Th., Plapp M., Devreux F. : « Détermination de faibles quantités de terres rares dans une matrice inorganique par une méthode de RMN  », Journée Scientifique sur la Chimie des Terres Rares, Palaiseau, 11 juin 2015

-Maron S., Dantelle G., Gacoin Th., Plapp M., Devreux F. : « La RMN comme outil de détermination du taux de dopants paramagnétiques dans des matrices diamagnétiques », Matériaux 2014, Montpellier, 24 - 28 novembre 2014

-Maron S., Dantelle G., Gacoin Th., Louis-Joseph A., Plapp M., Devreux F. : « Insertion de terres rares paramagnétiques dans des matrices diamagnétiques : étude par Spectroscopies de Résonances », Réunion RMN Grand Bassin Parisien, 17 avril 2014.