Proprietes electriques et cristallochimie des joints de grains dans les oxydes ceramiques

par MARIE HELENE BERGER-PINET

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Bernard Raveau.

Soutenue en 1989

à Caen .

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  • Résumé

    La comprehension du comportement electrique des joints de grains dans les oxydes ceramiques est essentielle pour l'optimisation de ces materiaux. Un protocole original de caracterisation cristallochimique et electrique des joints a ete developpe et applique sur plusieurs types de ceramiques qui ont revele la diversite de leurs joints. Dans le cas du titanate de strontium, le bismuth diffuse a travers les joints generaux en evitant les joints de coincidence elevee plus denses et pauvres en titane. L'etude des ferrites de mnzn a confirme la presence de calcium au joint et a precise que la segregation s'opere principalement sur les joints generaux. Nous avons apporte une preuve experimentale de la diminution du rapport fe#2#+/fe#3#+ au joint, lie a la segregation de calcium. Les joints speciaux se caracterisent par des barrieres electriques faibles tandis que les joints generaux correspondent a des barrieres elevees. Les concepts de percolation nous ont revele qu'il est necessaire d'obtenir un taux de joints speciaux inferieur a 12% pour eviter non seulement la formation d'un filet continu de joints bon conducteurs a travers l'echantillon, mais aussi la creation d'amas favorables a la circulation des courants de foucault. De meme, dans les supraconducteurs, les joints generaux constituent des barrieres resistives; seuls certains joints speciaux seront favorables au passage du supercourant. L'optimisation des proprietes electriques d'une ceramique passe par une caracterisation cristallochimique et electrique des differents types de joints puis par un controle de leur distribution grace au taux d'impuretes et aux conditions d'elaboration


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  • Annexes : 45 REF

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