Élaboration, étude structurale et caractérisation des propriétés supraconductrices de cuprates de plomb a structures en couches

par Thierry Rouillon

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Maryvonne Hervieu.

Soutenue en 1992

à caen .

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  • Résumé

    La synthèse de nouveaux cuprates de plomb, leurs structures et la caractérisation de leurs propriétés physiques ont été étudiées. L'existence de deux degrés d'oxydation possibles pour le plomb, Pb#2#+ et Pb#4#+, conduit a deux groupes de familles structurales aux structures et comportements très différents. Pour la première fois, de nouveaux supraconducteurs de formulation (Pb#0#,#5a#0#,#5)sr#2(y#1#-#xca#x)cu#2o#7, avec a=sr ou ca, ont été isoles. Ces oxydes possèdent une structure de type 1212, formée par l'inter croissance de deux couches de type nacl avec une double couche perovskite déficitaire en oxygène. Le domaine d'homogeneite de la phase est 0x0,6 mais le comportement supraconducteur n'est observe que dans le domaine 0,5x0,6 avec des tc pouvant atteindre 90 k. L'étude des paramètres de synthèse, composition et pression partielle en oxygène, ont montre le rôle important de ces facteurs sur la stabilisation et l'optimisation des propriétés supraconductrices de ces phases. La caractérisation microstructurale par microscopie électronique a mis en évidence l'existence de nombreux phénomènes ordre-desordre. Trois nouvelles phases ou le plomb est au degré d'oxydation ii ont également été isolées. La première phase, pbbasrycu#3o#7, possède une structure de type 0223 résultant de l'intercroissance d'une simple couche de type nacl et d'une triple couche perovskite déficitaire en oxygène, parfaitement ordonnée. La stereoactivite du doublet 6 s#2 de pb#2#+ permet de stabiliser une couche de cu#+ en coordinence ii; les deux autres couches perovskites présentent deux couches de cuivre en coordinence pyramidale. Une importante non-stchiometrie en oxygène peut être observée qui induit des déplacements modules des autres atomes de la structure. Les deux autres phases pbba#0#,#8sr#1#,#2prcecu#3o#9 et pb#2sr#2lncecu#3o#1#0 présentent également le plomb au degré d'oxydation ii; elles résultent d'un même mécanisme structural base sur l'intercalation d'une couche supplémentaire lno#2 de type fluorine entre les deux couches de cuivre en coordinence pyramidale des structures pbbasrycu#3o#7 et de pb#2sr#2ycu#3o#8, respectivement. Ces phases sont parfaitement ordonnées; aucun caractère diamagnétique n'a été mis en évidence


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  • Annexes : 143 ref

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