Structure des phases modulées incommensurables basse température du conducteur unidimensionnel TTF-TCNQ

par Yves Bouveret

Thèse de doctorat en Sciences physique

Sous la direction de Stéphan Megtert.

Soutenue en 1988

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Cette thèse a pour but d'établir la structure des phases modulées incommensurables à pression normale et à basse température des conducteurs organiques quasi-unidimensionnels TTF-TCNQ et TSeF-TCNQ. Cette étude nous a conduit à déterminer à partir de données structurales obtenues par la techniques de diffraction des rayons X, le schéma réel de la distorsion de Peierls de la phase modulée de TTF-TCNQ existant en-dessous de la plus basse température de transition ("Phase d'accrochage"), en terme de modes de déplacements inter et intra-moléculaires. Nous montrons la prépondérance des composantes de translation translations parallèles au grand axe de la molécule pour TTF et perpendiculaires au plan moléculaire pour TCNQ) par rapport aux composants de libration. Ces résultats révèlent également une importante déformation intra-moléculaire de la molécule TCNQ. Un tel comportement displacif est interprété à partir de considérations sur les orbitales moléculaires concernées par les ondes de densité de charge (ODC) sur les deux types de chaînes, ainsi que par la géométrie d'empilement des molécules à l'intérieur de ces chaînes conductrices. Cette étude structurale nous a permis de déduire la structure des ODC dans la "phase d'accrochage". Nous montrons que la transition du premier ordre à 38 K conduisant à la "phase d'accrochage", se traduit par une modulation de l'amplitude et de la phase des ODC sur les chaînes TTF et seulement par une modulation de la phase des ODC sur les chaînes TCNO. Un modèle théorique simple basé sur les interactions Coulombiennes entre chaînes voisines permet d'expliquer la plus grande stabilité de la structure des ODC adoptée par TTF-TCNQ dans la "phase d'accrochage, par rapport à la structure présumée des ODC de la phase précédente ("phase de glissement"). Ce modèle montre que cette transition s'accompagne d'un changement de mode d'interaction entre ODC dans la direction a, et rend compte des phases relatives existant entre les différentes composantes de la modulation. Enfin, nous proposons une interprétation du "mécanisme d'accrochage de cette phase modulée à la valeur particulière qa = 0. 3a*.

  • Titre traduit

    Structure of the incommensurate modulated phases of the one-dimensional conductor TTF-TCNQ


  • Résumé

    This thesis deals with the determination of the structure of the low temperature modulated phases at normal pressure of the organic quasi-one dimens10nal conductors TTF-TCNO and TSF-TCNO. This structural study by X ray diffraction techniques, leads us to express the displacement scheme of the Peierls distortions in lowest temperature modulated phase of TTF-TCNO ("locking phase") in terms of inter and intra molecular displacement modes. We show the prominence of the translation components over the liberation components of the displacements. These results reveal also an important intramolecular deformation of the TCNO molecule. Such a displacive behaviour is explained using considerations of the molecular orbitals related to the charge density wave (CDW) on the two types of chains, and the stacking configuration of the molecules inside the conducting chains. This displacement scheme allows to determine the structure of the CDW in the "locking phase". We show that the first order transition at 38 K which leads to the "locking phase", is associated to a modulation of the ampl1tude and the phase of the CDW on the TTF chains and a modulation of the phase of the cow on the TCNO chains. A simple theoretical model base on the coulombic interactions between the nearest chains, enables to explain the higher stability of the structure of the CDW determined experimentally, with respect to the structure of the previous phase ("Sliding phase"). This model shows that this transition corresponds to a change of the 1nteraction mode between the CDW m the direction of the axes, and yiels phases for each component of the modulation, in good agreement with those obtained experimentally. Finally we propose an interpretation of the "locking mechanism" for the lowest temperature phase at the special value qa = 0. 3a*.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (171 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 135-140

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(1988)163
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-035013
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