Etude des fluctuations polaires dans KTa(1-x)NbxO3 (KTN) : approche théorique des résultats de spectroscopies neutronique et Raman

par Laurent Foussadier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marc Fontana.

Soutenue en 1994

à Metz .


  • Résumé

    L'objet de ce travail est d'interpréter à l'aide de modèles théoriques des résultats expérimentaux obtenus sur le composé dopé KTa(1-x)NbxO3 (KTN). Pour x valant 0, le composé KTaO3 reste cubique jusqu'à ok, alors que pour x valant 1, KNbO3 subit une séquence de trois transitions ferroélectriques. Les solutions solides de KTN se présentent donc comme le prototype idéal pour étudier l'établissement de l'ordre polaire en fonction de la température et de la concentration. Le premier chapitre consiste en une revue bibliographique des résultats antérieurs sur le système KTN. Les bases théoriques nécessaires à l'étude des transitions de phase sont rappelées dans le second chapitre. Les chapitres 3 et 4 sont consacrés à l'interprétation des résultats de diffusion de neutronique et Raman. Les courbes de dispersion sont obtenues pour des KTN de concentrations 0. 8% et 1. 2%. Des calculs de dynamique cristalline basés sur le modèle de la coquille anisotrope mettent en évidence un échange de vecteurs propres entre les deux branches transverses les plus basses en énergie à même d'expliquer la dépendance en température anormale du Ta. Nous avons également avancé une explication possible de la dispersion caractéristique du mode mou en centre de zone (comportement en goutte d'eau). Un modèle théorique est développé pour expliquer l'évolution en température des spectres de diffusion Raman et des intensités intégrées. Les deux régions t inferieures à Tc (spectres Raman de premier ordre) et T supérieur à Tc (raies prémonitoires) sont étudiées. Après avoir insisté sur les approximations du modèle, la longueur de corrélation de l'ordre précurseur est déterminée. Dans un dernier chapitre en forme de conclusion, le mécanisme général de la transition de phase dans les KTN est discuté

  • Titre traduit

    Study of polar fluctuations in KTa(1-x)NbxO3 (KTN) : theoretical approach of neutron and raman scattering experimental results


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    This work is devoted to the interpretation of experimental results by theoretical models in the doped system KTa(1-x)NbxO3 (KTN). Potassium tantalate is a well known compound which remains cubic down to 0K. At the opposite of phase diagram, pure KNbO3 shows a sequence of three ferroelectric phase transitions. Solid solutions of KTN are then a prototype to study the occurence of phase transitions versus temperature and concentration. Previous results available in literature are reminded in the first chapter. In the second one, we recall the fundamental aspects for the theoretical study of phase transitions. Chapter3 and 4 are devoted to the interpretation of neutron and Raman scattering results. Dispersion curves are obtained for KTN with concentrations 0. 8% and 1. 2%. To describe these curves, we have applied dynamical calculations based on the anisotropic shell model. In this model, the anomalous temperature dependance of the TA phonon becomes from an exchange of eigenvectors between the two lowest transverse phonons. A possible explanation of the characteristic dispersion of the soft mode close to zone centre is also given (the "drop like" behaviour). A theoretical model is developed to explain the temperature dependance of both Raman spectra and integrated intensities at temperatures above and below phase transition (precursor order and first order Raman scattering). We especially point the approximations of this model. Finally, the correlation length of the precursor order is calculated in paraelectric phase. In the last chapter we summarise all results and we discuss the general mechanism of phase transitions in KTN

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Informations

  • Détails : 1 vol. (135-[19] p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. [4] p.

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