Préparation, étude structurale en relation avec la transition de phase des oxydes ferroélectriques de type pérovskite : Pb(Sc1/2Ta1/2)O3,Pb(Sc1/2Nb1/2)O3 et leur solution solide

par Philippe Lampin

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Claude Caranoni.

Soutenue en 1994

à Aix-Marseille 3 .

mots clés

• Cristaux ferroélectriques
• Ferroélectricité
• Pérovskite
• Transitions de phases

Résumé

NOUS AVONS ETUDIE LA RELATION ENTRE NANOSTRUCTURE ET TRANSITION DE PHASE FERRO-PARAELECTRIQUE, POUR LES MATERIAUX PbSc1/2Ta1/2O3(PST), PbSc1/2O3(PSN) ET LEUR SOLUTION SOLIDE (PSNT). DES IONS DIFFERENTS (SC,TA ET/OU NB) SUR LE SITE B DE LA STRUCTURE PEROVSKITE SONT A L'ORIGINE DE L'APPARITION DE SURSTRUCTURES DONT L'IMPORTANCE REND LA TRANSITION PLUS OU MOINS DIFFUSE. DES MONOCRISTAUX ONT ETE SYNTHETISES AFIN DE POUVOIR TRAVAILLER SUR DES PHASES PURES. ILS PRESENTENT PAR DIFFRACTION DES RAYONS-X A TEMPERATURE AMBIANTE UNE STRUCTURE MOYENNE CUBIQUE, MEME SI POUR PSN LES MESURES SONT EFFECTUEES EN PHASE FERROELECTRIQUE (Tc= 90°C). UNE SURSTRUCTURE DE TYPE {111} APPARAIT POUR PST ET PSNT, CONDUISANT A UN RESEAU F ALORS QUE LE RESEAU DE BASE EST P POUR PSN. PAR DIFFRACTION ELECTRONIQUE, LA SURSTRUCTURE {111} EST MISE EN EVIDENCE DANS LES TROIS COMPOSES ET DE NOUVELLES REFLEXIONS DE TYPE 110 SONT OBSERVEES, LES IONS Sc3+,TA5+ ET/OU Nb5+ ETANT DISTRIBUES REGULIEREMENT SUR LES PLANS {111} OU SUR LES PLANS {110}. LES IMAGES EN FOND NOIR MONTRENT UN ORDRE {111} A LONGUE DISTANCE, OCCUPANT LA QUASI-TOTALITE DES CRISTAUX POUR PST ET PSNT AVEC DES TAILLES DE DOMAINES ALLANT JUSQU'A 60NM ALORS QUE DANS PSN LEUR DIMENSION EST DE L'ORDRE DE 4nm. L'ETUDE DE LA TRANSITION DE PHASE PAR MESURES DIELECTRIQUES ET CALORIMETRIQUES MONTRE LA SUPERPOSITION DE DEUX ACCIDENTS. LES REGIONS ORDONNEES DE TYPE {111} TRANSITENT VERS UNE PHASE FERROELECTRIQUE ET SONT RESPONSABLES D'UN PIC DE PERMITTIVITE DIELECTRIQUE NON DIFFUS ET DE LA CHALEUR LATENTE OBSERVEE. LE VOLUME DESORDONNE PROVOQUE UN ACCIDENT PLUS DIFFUS DONT L'ORIGINE POURRAIT ETRE UN CHANGEMENT DE COMPORTEMENT DE NANOREGIONS POLAIRES, DEJA PRESENTES A PLUS HAUTE TEMPERATURE

Titre traduit

PREPARATION, STRUCTURAL STUDY AND PHASE TRANSITION IN THE FERRO ELECTRIC PEROVSKITES : Pb(Sc1/2Ta1/2)O3,Pb(Sc1/2Nb1/2)O3 AND THEIR SOLID SOLUTION

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