Evolution des proprietes electroniques et elastiques du quasicristal icosaedrique al-cu-fe en presence de champs de phasons

par Charles Scheidt

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Garoche.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

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  • Résumé

    On etudie ici l'evolution des proprietes electroniques et elastiques des quasicristaux icosaedriques en presence de phasons grace a la mesure de la chaleur specifique par la technique de nanocalorimetrie alternative dans le systeme al-cu-fe. La caracterisation d'echantillons parfaitement quasicristallins de compositions chimiques differentes montre que le niveau de fermi du quasicristal stable est positionne au fond d'un pseudo-gap dans la densite d'etats electroniques. La presence de champs de phasons dans un quasicristal a alors pour effet de diminuer la profondeur du pseudo-gap. On propose ensuite une description de la haute resistivite des quasicristaux qui permet de calculer a partir des valeurs de conductivite et de chaleur specifique des phases icosaedriques stables parues dans la litterature des valeurs des libres parcours moyens a temperature ambiante de l'ordre des distances interatomiques. D'autre part la temperature de debye qui caracterise les vibrations atomiques est plus faible dans le quasicristal qui contient des champs de phasons que dans le quasicristal parfait. Un modele elastique isotrope adapte aux alliages de metaux simples permet d'en deduire une chute du module de cisaillement de 40% due a la presence des phasons. Cet effet est coherent avec des calculs d'elasticite qui prevoient qu'une instabilite provoquee par le couplage phonon-phason peut prendre place dans les structures icosaedriques. L'introduction de phasons constitue le mecanisme par lequel le cisaillement devient facile dans les quasicristaux. Enfin la phase parfaitement icosaedrique stable a toute temperature possede une temperature de debye maximum. Ceci indique la stabilite des phases correspondant a la satisfaction du critere de hume-rothery


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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-010978
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