Etude des anomalies paraélectriques quantiques de pérovskites dérivées de KTaO3

par Emmanuel Fahri

Thèse de doctorat en Milieux denses et matériaux

Sous la direction de Eric Courtens.

Soutenue en 1998

à Montpellier 2 .


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  • Résumé

    Les cristaux paraelectriques quantiques sont des dielectriques qui devraient etre ferroelectriques en dessous d'une temperature de curie-weiss t#c. A basse temperature, les fluctuations ferroelectriques sont controlees par un mode critique de vibration transverse optique (to), dit ferroelectrique qui devient mou au centre de la zone de brillouin lorsque la temperature decroit. Mais pour t < t#q t#c, le fort mouvement quantique de point zero de l'ion central (ta dans ktao#3) empeche la condensation du mode ferroelectrique, dont la frequence #t#o se stabilise a basse energie. La constante dielectrique sature a une tres grande valeur, et un fort couplage avec le mode transverse acoustique devient visible. En 1991, k. A. Muller, d'apres une etude rpe, envisage une transition de phase d'un nouveau type dans ces materiaux. B. Hehlen et e. Courtens s'interessent alors aux proprietes basses frequences du srtio#3 et du ktao#3. Les etudes de diffusion neutronique, mais surtout brillouin, montrent alors, parmi les nombreuses anomalies, une nouvelle excitation tres basse frequence, qu'ils attribuent au second son, la propagation ondulatoire de la chaleur. Ce travail presente des resultats nombreux et originaux obtenus en diffusion neutronique et brillouin a basse temperature (5-300 k) dans ktao#3 pour et dope au sodium. Une parametrisation des nappes de phonons dans ktao#3 a servi de base au calcul de la largeur normale des phonons, de la vitesse theorique du second son, dans le cas ou il serait effectivement observable, et du spectre complet de diffusion brillouin par fluctuations de densite de phonons. La comparaison des simulations avec l'experience montre un bon accord pour le calcul des largeurs et des nappes, et le processus physique observe en spectroscopie brillouin est probablement celui de difference de deux phonons. Les differents aspects de la dynamique des phonons basse frequence peuvent etre unifies au sein d'une theorie de diffusion brillouin au second ordre.

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Informations

  • Détails : 207 p
  • Annexes : Bibliogr.: p. 185-195

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  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS 98.MON-190
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