Sur la synthese et la structure des supraconducteurs au mercure

par SERGIO MARTINS LOUREIRO

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN-JACQUES CAPPONI.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La decouverte recente de nouvelles familles a base de mercure de cuprates supraconducteurs a haute temperature critique a relance l'interet de la communaute scientifique pour ces composes. On presente ici une etude exhaustive de l'elaboration et des proprietes structurales des deux series, hgba#2ca#n#-#1cu#no#2#+#2#n#+#, hg-12(n-1)n et h#g#2ba#2(r,ca)cu#2o#8#-#, (hg-2212). Hg-12(n-1)n les methodes de preparations a tres haute pression et temperature ont ete optimisees, en particulier grace au controle de la valence du cuivre dans les precurseurs. Les termes superieurs de la serie ont ete prepares et on a montre qu'ils restaient sous-dopes avec des t#c inferieures au troisieme terme, hg-1223, qui reste le record absolu de t#c a 135-k. Les substitutions du mercure par le carbone, ou le soufre ont ete realisees. Celle du mercure par le cuivre semble impossible sous pression. Ces resultats sont compares avec ceux de la litterature et discutes. Enfin on a examine les proprietes des composes sous pression qui eleve la t#c jusqu'a 164 k dans hg-1223. Hg-2212 jusqu'ici, les composes n'ont jamais ete prepares sans substitution partielle du hg par un autre cation. Une nouvelle methode de preparation a ete mise au point qui permet de realiser des compose steochiometriques. La encore le controle de la valence du cuivre dans les precurseurs de la synthese sous pression s'est averee determinant. L'etude des echantillons par diffraction neutronique donne une nouvelle approche des mecanismes structuraux de la supraconductivite dans ces composes. La substitution de l'yttrium par presque toutes les terres rares a ete realisee. L'etude pour la premiere fois des proprietes en fonction de la pression a permis d'observer un accroissement de pression record de 65k. Celui ci doit avoir son origine dans un effet intrinseque structural qu'on a etudie en realisant des affinements structuraux a partir de donnees de diffraction aux rayons-x synchrotron jusqu'a 30 gpa et aux neutrons jusqu'a 1 gpa. Les effets majeurs sont la diminution des distances cu-oap et ba-oip, et une diminution de l'angle o-cu-o (augmentation de la corrugation du plan (cuo#2). A partir de ces observations on propose des pistes pour augmenter t#c a la pression ambiante. Tous les resultats sont discutes et compares aux resultats de la litterature et l'ensemble presente l'etat de l'art sur le sujet.


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  • Détails : 2 VOL., 253 P.
  • Annexes : 277 REF.

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