Niveaux electroniques intrinseques et extrinseques dans les perovskites - theorie de la fonctionnelle densite appliquee a batio#3 et pbtio#3 : la ; cu. - determination par spectroscopie rpe et mesures de conductivite des localisations electroniques dans batio#3 et pbtio#3: la ; cu

par MICHEL ACTIS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M. MAGLIONE.

Soutenue en 1996

à Dijon .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les oxydes ternaires de type perovskite abo#3, comme batio#3 et pbtio#3, ont des proprietes dielectriques ou optiques fortement correlees a la presence volontaire ou non de defauts. Ces proprietes qui presentent a la fois un interet scientifique et technologique sont tres dependantes de la nature chimique du defaut et du caractere plus ou moins localise de celui-ci. De fait, l'identification des defauts et des positions des niveaux electroniques qu'ils induisent dans la bande interdite de ces oxydes est fondamentale pour une bonne comprehension des influences qui peuvent en resulter. Dans cette these, la presence d'impuretes dans batio#3 et pbtio#3 est modelisee par une approche moleculaire de type agregat. Pour cela, nous avons calcule par une methode ab initio basee sur la theorie de la fonctionnelle densite les structures electroniques d'agregats supposes reproduire celles des materiaux purs et dopes. Parallelement a cela, pour corroborer nos resultats theoriques, la rpe, technique experimentale performante pour determiner la nature et l'etat de valence des impuretes, nous a permis de correler les mesures de conductivite associees aux traitements oxydo-reducteur realises sur nos materiaux avec des phenomenes localises comme l'echange de porteurs et l'apparition de defauts. Ainsi, nous avons obtenu la structure electronique de batio#3 et pbtio#3 et deduit des valeurs de gap optiques compatibles avec les donnees experimentales connues. Nous avons montre que la presence de niobium dans batio#3 permettait de stabiliser les centres nb#4#+ avec comme consequence une augmentation brutale de la resistivite dans la phase rhomboedrique tandis que la formation de centres ti#3#+ est favorisee dans la phase cubique du compose. De plus, nous avons prouve que la presence de lanthane dans les ceramiques reduites de titanate de plomb donne naissance a des centres stables ti#3#+. Enfin, en conformite avec les calculs, nous avons vu que la presence conjuguee de lanthane et de cuivre dans les ceramiques reduites de titanate de plomb etait nefaste a la formation des ions ti#3#+ et donnait preferentiellement naissance a des centres cu#+


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  • Détails : 143 P.
  • Annexes : 129 REF.

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