Etude des effets de l'insertion du lithium sur les proprietes electroniques et vibratoires des composes lamellaires semiconducteurs par spectroscopies raman et infrarouge

par IDRISS KERRACHE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de C. SEBENNE.

Soutenue en 1995

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Le but de ce travail est l'etude par spectroscopie raman et infrarouge de l'effet de l'insertion du lithium sur les proprietes electroniques et vibratoires de semiconducteurs lamellaires des familles mx (inse), mx#2 (pbi#2, mos#2) et mpx#3 (nips#3). La dynamique de reseau et les etats electroniques des semiconducteurs lamellaires hotes sont etudies. L'effet raman et l'absorption infrarouge permettent d'apprehender la nature chimique des liaisons inter- et intra-feuillet et les interactions electron-phonon. Les effets de l'insertion du lithium sur les proprietes vibratoires et electroniques sont etudies sur des echantillons prepares par la methode d'insertion chimique dans n-buthyl-lithium dilue et par titration electrochimique pour differentes doses de lithium. Les resultats experimentaux montrent qu'il existe deux familles de materiaux: ceux pour lesquels l'insertion du lithium ne perturbe pas la matrice d'accueil et ceux pour lesquels la matrice d'accueil presente des transformations irreversibles a forte dose de lithium insere. On peut distinguer trois types d'insertion: (a) l'insertion intervenant avec un transfert total des charges electroniques, (b) l'insertion s'effectuant par un transfert de charge partiel et par l'apparition de nouveaux modes de vibration, (c) l'insertion provoquant une destabilisation du reseau d'accueil qui se traduit par des changements de phase. La structure electronique de pbi#2 est modifiee par l'insertion du lithium. Cela se traduit par une bande de luminescence superposee au spectre raman. Cette bande de luminescence, dont l'intensite est proportionnelle a la concentration du lithium intercale, est attribuee a la recombinaison des paires donneurs-accepteurs sur les niveaux accepteurs du metal de transition. La phase intercalee li#xnips#3 possede des proprietes electroniques dues aux orbitales anti-liantes du soufre. L'effet de l'insertion du lithium dans mos#2 est mis en evidence par la disparition du mode rigide, la formation d'une super-structure au voisinage de x=0. 3, et une transition de phase structurale qui provient du changement de l'environnement intrafeuillet des atomes pour x=1. Inse faiblement intercale se comporte comme li#xnips#3. A forte dose de lithium insere dans li#xinse, une transformation de la matrice inse est observee. Des bandes sont attribuees aux modes de deformation (se-li-se) et au mode de vibration du selenium amorphe (se). Un calcul de dynamique de reseau a ete effectue pour les materiaux intercales li#xinse et li#xmos#2, et les resultats sont compares avec les donnees experimentales


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Informations

  • Détails : 262 P.
  • Annexes : 212 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Consultable sur place dans l'établissement demandeur
  • Cote : T Paris 6 1995 125
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1995
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