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Thèse soutenue

Transitions de phase dans quelques titanyl orthophosphates ferroélectriques : étude par diffusion inélastique de la lumière

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Auteur / Autrice : Mohamed Serhane
Direction : Philippe Moche
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique appliquée
Date : Soutenance en 1993
Etablissement(s) : Paris 13

Résumé

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Dans cette étude on s'est efforcé, grâce à des mesures de diffusion inélastique de la lumière en fonction de la température et de la pression, de dégager, à l'intérieur d'une famille iso structurale de composés ferroélectriques (KTiOPo4:ktp, RbTiOPo4:rtp et TlTiOPo4:ttp) présentant d'une part d'intéressantes caractéristiques pour l'optique non linéaire et d'autre part une conductivité ionique notable, les mécanismes fondamentaux qui rendent compte de ces propriétés et des transitions de phase au cours desquelles elles disparaissent ou se modifient. A température ambiante, les spectres Raman sont fortement influencés par les interactions coulombiennes : les effets polaires correspondants interviennent aussi dans les propriétés non linéaires. Les transitions de phase dans ces composés sont gouvernées par les déplacements du Ti à l'intérieur de l'octaèdre TiO 6. L'existence d'un mode mou lié aux vibrations du cation est clairement établie; son comportement varie d'un composé à l'autre en fonction de la pression et de la température en relation avec un couplage plus ou moins efficace avec un relaxateur de Debye, qu'on met en évidence en diffusion Raman et en diffusion Brillouin. L'évolution des constantes élastiques longitudinales en fonction de la température révèle une similitude de comportement entre les trois composés; les anomalies observées s'interprètent dans le cadre d'une transition ferro électrique-paraélectrique du second ordre décrite par un modèle de Landau. La conductivité ionique se manifeste dans les spectres Raman et Brillouin par l'apparition d'un signal centré à fréquence nulle résultant de la contribution d'un relaxateur de largeur thermiquement activée: l'énergie d'activation est comparable à celle mesurée par conductivité