Élaboration et caractérisations diélectriques de céramiques ferroélectriques et/ou relaxeur de formule MSnO3-NaNbO3(M = Ba,Ca)

Synthesis and dielectric study of a ceramic ferroelectric relaxor in the systems MSnO3-NaNbO3(M = Ba, Ca)

• Auteur / Autrice : Abdelhedi Aydi
• Direction : Régnault von der Mühll
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Physicochimie de la matière condensée
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Relaxation diélectrique

Cristaux ferroélectriques

Permittivité

Matériaux céramiques

Résumé

Le présent travail porte sur des systèmes chimiques entièrement inédits NaNbO3- (Ba, Ca)SnO3. Les compositions choisies sont donc exemptes de plomb et de tout élément toxique afin de répondre aux normes de protection de l'environnement. Les systèmes étudiés sont susceptibles de présenter des solutions solides continues entre la phase antiferroélectrique NaNbO3 - qui devient aisément ferroélectrique par de faibles substitutions et une phase paraélectrique constituée par le stannate alcalino-terreux. Deux comportements diélectriques différents ont été mises en évidence : ferroélectrique classique et relaxeur. L'ensemble des études effectuées au cours de ce travail confirme que des substitutions cationiques dans le site A ou dans le site B d'une perovskite ABO3 peuvent modifier les propriétés diélectriques du matériau. L'introduction de Sn4+ en site octaédrique favorise un comportement relaxeur. La température de transition peut être modulée en faisant varier la concentration des cations substitués : des matériaux relaxeurs au voisinage de la température ambiante ont ainsi été obtenus.

The present work reports the elaboration process and physical investigation of ceramics belonging to the chemical systems NaNbO3-(Ba, Ca)SnO3. These materials are terefore free of lead and all poisonous elements in order to answer to the protective norms of the environment. The studied systems presnt some continuous solid solutions between the NaNbO3 antiferroelectric phase - that becomes easily ferroelectric by low rate substitutions and the paraelectric stannate phase. Two different dielectric behavior have been evidenced : ferroelectric and relaxor. According to the whole of studies done during this work one can confirm that caionic substitutions in the A site either in the B site of a perovskite ABO3 can modifiy the dielectric properties of the material. The introduction of Sn4+ cation in B sites favours a relaxor effect. The transition temperature should be modulatedd by varying the rate of cationic substitution. One can get so relaxor materials close to room temperature.