Spectrométrie infrarouge des excitons et réapparition de phase dans le cristal moléculaire de malononitrile

par Amine Benkhai

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M.A. LE ROY.

Soutenue en 1990

à Poitiers .

mots clés

Résumé

Le cristal moleculaire de malononitrile presente deux transitions de phase du second ordre a tc#1=294,7 et a tc#2=141 k. Les phases haute(i) et basse temperature (iv) ont la meme structure cristallographique (monoclinique), la phase intermediaire est de moindre symetrie. Le present travail etudie par spectromerie infrarouge des excitons la transition de phase iviii reentrante a tc#2=141 k et la transition de phase iiiii du premier ordre a t#t=260 k. Pour caracteriser la transition de phase a tc#2=141 k, nous avons etudie la variation de la separation des composantes excitoniques () cm##1 de la structure de doublet des bandes, de part et d'autre et au voisinage immediat de cette transition. Cette grandeur peut etre decrite par une loi en (tc-t) avec des exposants critiques legerement inferieurs a 0,5. L'analyse de nos resultats experimentaux par la theorie de l'exciton, la theorie des groupes et les considerations de symetrie de la theorie de landau des transitions de phase permettent de proposer une structure monoclinique pour la phase iii de groupe facteur c#2#h, c#2, c#s. La transition de phase reentrante a 141 k est une transition de phase monoclinique-monoclinique et la phase intermediaire (141 k<t<294, 7 k), ne constitue pas une phase unique mais elle comprend deux phases. La transition de phase observee a 260 k est caracterisee par une disparition brutale de la structure excitonique des bandes d'absorption infrarouge. Nous nous trouvons en presence d'une transition de phase du premier ordre se produisant entre deux phases de structure differente, l'une monoclinique (phase iii), l'autre triclinique (phase ii)

Titre traduit

Infrared spectroscopy of vibrational excitons and structural phase transition in malononitrile

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