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Thèse soutenue

Composites polyaniline/polyméthacrylate de méthyle : percolation, transport électronique et propriétés mécaniques

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Auteur / Autrice : Jérôme Fraysse
Direction : Jérôme Planès
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Résumé

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Dans ce travail nous nous interessons aux composites constitues par la dispersion d'un polymere conducteur electronique intrinseque : la polyaniline (pani) dans une matrice polymere isolante : le polymethacrylate de methyle (pmma). Ces materiaux sont une realisation exemplaire de systemes a tres faible seuil de percolation electrique. La comprehension des proprietes de transport electronique au voisinage de ce seuil renvoie d'une part aux proprietes intrinseques de la phase percolante, et d'autre part au phenomene de percolation. Nous exposons donc tout d'abord differents modeles decrivant le transport dans les milieux desordonnes et nous examinons leur pertinence dans le cadre des systemes de pani pure. Il apparait qu'un modele de sauts entre grains conducteurs faisant intervenir effet tunnel et activation thermique est bien adapte. Nous caracterisons ensuite la variation thermique de la conductivite de des composites et nous verifions que la loi d'echelle de la theorie de la percolation est suivie sur toute la gamme de temperature exploree (10-320 k). Alors que le seuil de percolation demeure constant, on obtient le resultat original d'un exposant critique augmentant continument lorsque la temperature diminue. Nous interpretons cette observation en invoquant la modification de la forme de la distribution de conductances locales et montrons qu'elle est coherente avec le modele de grains conducteurs precedemment cite. Enfin, un eclairage complementaire sur la structure et la morphologie de la phase de pani est apporte par des techniques d'imagerie directe et indirecte (notamment par analyse thermo-mecanique).