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This survey deals with the development of nanostructured magnetic composites with innovative magnetic and electric properties. For many applications, in power electronics, in electromagnetic devices for telecommunications, in magnetic data storage technology and in biomedical Microsystems, the composite must present a high magnetic polarization and a good insulation behavior to enhance the frequency limits and minimize dynamic losses. Composite materials developed in this work consist on a coating matrix - magnetic (spinel ferrite) or non-magnetic (dielectric = silica) - in which metallic nanoparticles (iron-nickel or cobalt) are dispersed. These nanocomposites are inventive because the final material may benefit from the coupling of the magnetic properties of the two phases. Electron holography in transmission mode highlighted spins configurations, particularly vortex structure, in Fe30Ni70 nanoparticles. Using the holographic measurements, the validity of a micromagnetic model was checked under quite general conditions. The physical and chemical analyses have confirmed topologies expected for each composite : for the metal-dielectric composite, the layer thickness of the coating was monitored at the nanoscale. The metal-oxide composite, synthesized by direct growth of ferrite on the metallic phase, revealed a good dispersion of metal in the ferrite matrix. The structural and magnetic properties of the different elaborated composites, as a powder or compacted by SPS (Spark Plasma Sintering), were characterized and discussed. The functional properties have been also studied and are promising for the intended applications. The silica coating of nanoparticles led to their surface preparation in order to be functionalized by biological entities.; Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement de matériaux composites nanostructurés à propriétés électriques et magnétiques inédites. Afin de répondre à des besoins technologiques pour, l'électronique de puissance intégrée : le stockage ou la transmission de l'énergie, les télécommunications (antenne intégrée...), le stockage de l'information par enregistrement magnétique et le marquage biologique, le composite doit présenter globalement une polarisation magnétique élevée ainsi qu'un comportement isolant permettant de pousser les limites fréquentielles, minimiser les pertes dynamiques et découpler les grains entre eux. Les matériaux composites élaborés sont constitués d'une matrice d'accueil - magnétique (ferrite spinelle) ou non-magnétique (diélectrique = silice) - dans laquelle sont dispersées des particules métalliques (Fer-Nickel ou Cobalt). Ces matériaux sont novateurs dans la mesure où le matériau final peut bénéficier d'un couplage des propriétés magnétiques des deux phases constitutives. L'holographie électronique en transmission a mis en évidence une ocnfiguration de spins de type « vortex » dans les nanoparticules de Fe30Ni70. Les mesures holographiques ont été comparées au profil de l'aimantation, dans un vortex, modélisé par une approche micromagnétique. Des analyses physico-chimiques approfondies nous ont permis de confirmer les topologies visées : pour le composite métal-diélectrique, l'épaisseur de la couche d'enrobage a pu être contrôlée à l'échelle nanonométrique. Pour le composite métal-oxyde obtenu par croissance directe du ferrite sur la phase métallique, on a démontré une bonne dispersion des particules métalliques. Les propriétés magnétiques et structurales des différents composites, en poudre ou compactés par SPS (compactage-frittage flash), ont été caractérisées et discutées. Les propriétés fonctionnelles ont été aussi étudiées et sont très prometteuses pour les applications visées. L'enrobage des nanoparticules par la silice a permis la préparation de leur surface dans la perspective d'une fonctionnalisation par des entités biologiques.

This survey deals with the development of nanostructured magnetic composites with innovative magnetic and electric properties. For many applications, in power electronics, in electromagnetic devices for telecommunications, in magnetic data storage technology and in biomedical Microsystems, the composite must present a high magnetic polarization and a good insulation behavior to enhance the frequency limits and minimize dynamic losses. Composite materials developed in this work consist on a coating matrix - magnetic (spinel ferrite) or non-magnetic (dielectric = silica) - in which metallic nanoparticles (iron-nickel or cobalt) are dispersed. These nanocomposites are inventive because the final material may benefit from the coupling of the magnetic properties of the two phases. Electron holography in transmission mode highlighted spins configurations, particularly vortex structure, in Fe30Ni70 nanoparticles. Using the holographic measurements, the validity of a micromagnetic model was checked under quite general conditions. The physical and chemical analyses have confirmed topologies expected for each composite : for the metal-dielectric composite, the layer thickness of the coating was monitored at the nanoscale. The metal-oxide composite, synthesized by direct growth of ferrite on the metallic phase, revealed a good dispersion of metal in the ferrite matrix. The structural and magnetic properties of the different elaborated composites, as a powder or compacted by SPS (Spark Plasma Sintering), were characterized and discussed. The functional properties have been also studied and are promising for the intended applications. The silica coating of nanoparticles led to their surface preparation in order to be functionalized by biological entities., Ce travail s'inscrit dans le cadre du développement de matériaux composites nanostructurés à propriétés électriques et magnétiques inédites. Afin de répondre à des besoins technologiques pour, l'électronique de puissance intégrée : le stockage ou la transmission de l'énergie, les télécommunications (antenne intégrée...), le stockage de l'information par enregistrement magnétique et le marquage biologique, le composite doit présenter globalement une polarisation magnétique élevée ainsi qu'un comportement isolant permettant de pousser les limites fréquentielles, minimiser les pertes dynamiques et découpler les grains entre eux. Les matériaux composites élaborés sont constitués d'une matrice d'accueil - magnétique (ferrite spinelle) ou non-magnétique (diélectrique = silice) - dans laquelle sont dispersées des particules métalliques (Fer-Nickel ou Cobalt). Ces matériaux sont novateurs dans la mesure où le matériau final peut bénéficier d'un couplage des propriétés magnétiques des deux phases constitutives. L'holographie électronique en transmission a mis en évidence une ocnfiguration de spins de type « vortex » dans les nanoparticules de Fe30Ni70. Les mesures holographiques ont été comparées au profil de l'aimantation, dans un vortex, modélisé par une approche micromagnétique. Des analyses physico-chimiques approfondies nous ont permis de confirmer les topologies visées : pour le composite métal-diélectrique, l'épaisseur de la couche d'enrobage a pu être contrôlée à l'échelle nanonométrique. Pour le composite métal-oxyde obtenu par croissance directe du ferrite sur la phase métallique, on a démontré une bonne dispersion des particules métalliques. Les propriétés magnétiques et structurales des différents composites, en poudre ou compactés par SPS (compactage-frittage flash), ont été caractérisées et discutées. Les propriétés fonctionnelles ont été aussi étudiées et sont très prometteuses pour les applications visées. L'enrobage des nanoparticules par la silice a permis la préparation de leur surface dans la perspective d'une fonctionnalisation par des entités biologiques.