Etude des proprietes structurales et physiques de la famille d'oxycarbonates supraconducteurs (cu, c) ba#2ca#n#-#1cu#no#y

par Éric Gautier

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de CATHERINE CHAILLOUT.

Soutenue en 1997

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Parmi les nouveaux materiaux supraconducteurs a hautes temperatures critiques (tc) decouverts ces dernieres annees, les cuprocarbonates de formule generale (cu,c)ba#2ca#n#-#1cu#no#y presentent l'avantage d'avoir des tc tres elevees (jusqu'a 120 k) sans contenir de cations toxiques tels que bi, ti, ou hg. L'une de leurs caracteristiques est d'etre synthetises sous haute pression (8 gpa) et a haute temperature (1200c). La synthese des composes a ete optimisee, d'une part grace a un meilleur controle de la quantite de carbone, d'autre part a la prise en compte du taux d'oxydation du precurseur. Les substitutions cationiques (ca-->y et c-->n) ont ensuite ete etudiees ainsi que le role de la stoechiometrie en oxygene. Ceci a ete couple a l'etude des proprietes physiques par mesure de susceptibilite magnetique alternative et de resistivite sous pression. Le caractere surdope des echantillons apres synthese a pu etre mis en evidence. Les reductions ont permis d'atteindre le dopage optimal pour lequel tc=120k dans le terme (cu,c)ba#2ca#2cu#3o#y. La structure de ces composes suit le schema general des cuprates supraconducteurs avec des plans conducteurs (plan cuo#2) et des reservoirs de charges. La presence d'impuretes non identifiees n'a pas permis de determiner la structure en details a partir de donnees de diffraction des rayons x ou des neutrons. Il semble cependant que les plans cuo#2 externes soient un peu ondules du fait de la presence alternee de cu et c dans le reservoir de charges (plan de base). L'utilisation de techniques locales telles que la microscopie electronique couplee a l'analyse par spectroscopie eels ont permis de mettre en evidence la presence de groupement co#3 formant un arrangement alterne avec les atomes de cuivre dans le plan de base, l'existence d'un atome d'oxygene mobile entre deux atomes de cuivre dans ce meme plan, lui conferant un environnement plan carre comme dans yba#2cu#3o#7. Differents types de defauts tels qu'intercroissances de differents membres de la serie, absence locale de carbone sont apparus. Enfin, une determination structurale a l'echelle d'un cristallite (1 m) a ete abordee en utilisant les intensites mesurees sur les cliches de diffraction electronique, a l'aide d'une approche de type patterson.


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  • Détails : 191 P.
  • Annexes : 169 REF.

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