Etude par diffusion de neutrons du chlorure de calcium et de betaine dihydrate sous champ externe applique (temperature, champ electrique et pression hydrostatique)

par OLIVIER HERNANDEZ

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de MARGUERITE QUILICHINI.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Nous avons etudie par diffusion de neutrons le chlorure de calcium et de betaine dihydrate (bccd), un cristal dielectrique aperiodique (modulation displacive a une dimension : q = (t)c*) presentant des phases incommensurables ou commensurables en fonction de la temperature, du champ electrique et de la pression hydrostatique. Nous avons mesure une hysteresis globale de 2 a 3 k de (t) dans les deux phases incommensurables. Ce phenomene peut s'interpreter par un diagramme de phases de type escalier du diable complet. Une etude structurale des phases modulees commensurables 1/4 et 1/5 nous a permis de prouver que les fonctions de modulation atomique sont anharmoniques. La pertinence de la modelisation de la structure modulee par des pseudo-spins polaires d'ising est ainsi directement etablie. Sur la base d'un calcul de theorie des groupes dans le super-espace a quatre dimensions, nous interpretons cette anharmonicite de la modulation comme etant la manifestation d'un regime solitons de la phase basse temperature non modulee. Bccd est le deuxieme exemple, apres la thiouree, d'un systeme incommensurable de type ii presentant un regime solitons, et dont la phase du parametre d'ordre satisfait approximativement l'equation de sine-gordon. Nous expliquons le caractere continu de la transition vers la phase basse temperature non modulee, ainsi que la diffusion diffuse observee dans cette phase, par la presence de domaines ferroelectriques separes par des discommensurations. Nous avons montre que le rayonnement x induit dans bccd une tres forte variation avec le temps d'irradiation de l'intensite des pics satellites, et particulierement de ceux d'ordre 3, ce qui explique pourquoi le modele structural rayons x est beaucoup plus harmonique que le modele neutrons. Sous champ electrique applique selon b, nous confirmons que les phases commensurables verifiant = pair/impair sont favorisees et sont donc polaires suivant cette direction. Nous avons mis en evidence a 10 kv/cm la presence de deux nouvelles phases commensurables d'ordre superieur dans la phase inc2, corroborant l'idee d'un diagramme de phases de type escalier du diable complet. Un phenomene de coexistence de phases generalise se produit au-dela de 5 kv/cm. Des transitions entre phases coexistantes se distinguant des transitions d'accrochage classiques ont pu etre caracterisees a haut champ. Sous pression hydrostatique, nos mesures contredisent les diagrammes de phases pression - temperature precedemment determines ou extrapoles au-dessus de la temperature ambiante.


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Informations

  • Détails : 200 P.
  • Annexes : 122 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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