Etude structurale de l'environnement de cations dans des verres d'oxydes par diffusion des neutrons

par LAURENT CORMIER

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de GEORGES CALAS.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

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  • Résumé

    La diffusion des neutrons avec substitution isotopique a ete utilisee pour etudier la structure de verres d'oxydes et, en particulier, l'environnement a moyenne distance autour de cations (ti, li, ca, ni). L'etude d'un verre titanosilicate montre que le site du titane est une pyramide a base carree avec une courte liaison ti-o, non pontante, lui conferant le double role de modificateur et de formateur dans la structure. La distribution non-aleatoire de cet element est montree experimentalement (premiere distance ti-ti autour de 3. 5 a) et confirmee par des simulations de monte carlo inverse (rmc). D'autre part l'etude d'un verre de lithium aluminosilicate indique un reseau entierement polymerise constitue de tetraedres (al,si)o#4. Les atomes de lithium, localises dans des sites tetraedriques fortement distordus, agissent en compensateur de charge a proximite des atomes d'aluminium. Une simulation rmc, avec comme structure de depart le cristal de meme composition, a permis de construire un modele atomique en accord avec les donnees experimentales. Ce modele est utilise pour simuler le premier pic de diffraction (fsdp) dans les facteurs de structure. Les resultats suggerent que ce pic provient de la persistance dans le verre de quasi-plans de bragg, a l'image de ceux existant dans les cristaux. L'environnement autour du nickel et du calcium a ete egalement determine dans un verre silicate. Le nickel, au centre d'une bipyramide trigonale, presente des distances ni-ni a 3 et 5. 8 a. Cet element est sans doute associe au calcium, en site octaedrique, pour former des domaines cationiques bi-dimensionels. Les donnees de diffusion des neutrons et les simulations rmc indique que les cations presentent un environnement local bien defini dans les verres, avec une organisation a moyenne distance importante (souvent comparable a celle des cristaux de compositions proches) et une distribution inhomogene dans la structure.

  • Titre traduit

    Structural study of the environment of cations in oxides glasses by neutron scattering


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Informations

  • Détails : 185 P.
  • Annexes : 240 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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