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Thèse soutenue

Conductivité et effet hall aux hyperfréquences : application aux perovskites de terres rares sm#1##xnd#xnio#3

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Auteur / Autrice : MICHEL JOUFFROY
Direction : Jean-Gérard Théobald
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Besançon
Jury : Président / Présidente : Alain Chambaudet
Examinateurs / Examinatrices : Michel Fourrier, Claude Girardet, Mircéa Velicescu
Rapporteurs / Rapporteuses : Odile Bohnke, Jean-Claude Manifacier

Résumé

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Les mesures de conductivité en continu sont un moyen d'analyser les propriétés électriques d'un matériau, mais des problèmes de résistances parasites peuvent apparaitre. De plus, si on a affaire à des échantillons en poudre ou a des couches minces très fragiles, cette technique est inadaptée. Les mesures aux hyperfréquences que nous exposons ici permettent de s'affranchir de ces problèmes de contacts et de tenue mécanique des échantillons. Ainsi, on a pu étudier la conductivité de solutions solides de pérovskites de terres rares en fonction de la température et mettre en évidence leur transition de Mott isolant/métal. Une cause d'erreur liée aux effets thermiques dissipatifs lors d'expériences aux hyperfréquences a été écartée par une études complète de l'échauffement d'un échantillon sous l'effet de transitions spectroscopiques ; nous avons étudié l'exemple du DPPH en RPE. Des mesures d'effet hall aux hyperfréquences ont donné le signe des porteurs de charge majoritaires responsables de la conduction dans les pérovskites ainsi que leur concentration. Afin d'accéder a des mesures quantitatives, nous avons également étudie en détail le circuit équivalent basse fréquence de la cavité résonnante et les perturbations résultant de l'introduction d'un corps diélectrique à l'intérieur. L'études est réalisée pour des mesures de conductivité en réflexion et d'effet hall. L'études de l'effet de l'introduction d'un corps diélectrique dans la cavité a soulevé une question importante quant a la perturbation du champ électrique initial qui en résulte. Nous avons résolu le problème en nous plaçant dans des cas ou l'équation de maxwell pouvait être résolue moyennant de légères approximations et en ayant recours aux calculs informatiques par éléments finis. Ceci nous a suggèré de mettre au point une méthode permettant de déterminer avec rapidité la constante diélectrique d'un compose pulvérulent contenu dans une éprouvette calibrée de quartz fondu.