Intercalation du mercure et du lithium dans les dichalcogenures lamellaires de metaux de transition : caracterisation structurale et electronique

Mercury and lithium intercalation in lamellar transition metal dichalcogenides : structural and electronic characterization

• Auteur / Autrice : SYLVAIN LEMAUX
• Direction : Guy Ouvrard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Une etude systematique de la possibilite d'intercaler le mercure dans les dichalcogenures lamellaires de metaux de transition a revele les conditions que doivent remplir les composes d'accueil, du point de vue de leurs structures cristallographiques et electroniques. Les intercalaires de mercure de nbse#2-2h et de tase#2-2h ont ete plus particulierement etudies. Les structures incommensurables de ces composes ont ete apprehendees a l'aide de la microscopie electronique (diffraction electronique et images haute-resolution), de la diffraction x sur poudre et de l'exafs. Pour les composes surstoechometriques en mercure, il n'existe qu'une seule phase dans le cas des intercalaires de tase#2 de composition limite hg#1#,#2#5 tase#2 et deux phases pour ceux de nbse#2. Le diagramme de phases du systeme hg#xnbse#2 a ete etabli a partir de mesures calorimetriques differentielles. Des fautes d'empilement dans ces intercalaires ont ete mises en evidence a l'aide de simulations de diagrammes de poudre de structures fautees. L'existence d'une phase de stade 2 a ete montree par cette methode ainsi que par imagerie meb. Un compose d'intercalation du mercure dans mos#2 a ete obtenu par reempilement de mos#2 exfolie en solution acide alors que l'intercalation directe s'est revelee vaine. La spectroscopie d'absorption x (exafs et xanes) a montre que pour mos#2 intercale au mercure ainsi que pour limos#2, les atomes de molybdene s'organisent en formant des chaines de clusters du type de ceux existant dans rese#2. Nous avons justifie l'existence de ceux-ci dans limos#2 par des calculs de structure electronique tb-lmto-asa. Des etudes xanes aux seuils l#2#,# #3 du zr ont montre l'interet de calculs multiplets pour l'interpretation des spectres, notamment pour ceux de zrs#2 et lizrs#2. Les seuils l#2#,#3 du nb et k du se ont ete interpretes par comparaison avec les structures electroniques des materiaux.