Mobilité des atomes d'oxygène dans quelques oxydes pérovskites non stoichiométriques : synthèse, structure et dynamique de réseau

par Mohamed Ikbal Houchati

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Werner Paulus et de Mohamed Dammak.

Soutenue en 2011

à Rennes 1 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la matière (Rennes) , en partenariat avec Université européenne de Bretagne (2007-2016) (autre partenaire) .

mots clés

• Pérovskites -- Thèses et écrits académiques
• Piles à combustible à oxyde solide -- Thèses et écrits académiques
• Neutrons -- Diffraction -- Thèses et écrits académiques
• Rayons X -- Diffraction -- Thèses et écrits académiques
• Cuprates -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Dans cette thèse on s'intéresse à la synthèse de la phase T'-La₂CuO₄ via une série de réactions topotactiques. La réduction de la phase T-La₂CuO₄ par l'hydrure de calcium conduit à la formation d'une phase déficitaire en oxygène de type La₂CuO₃,₅, caractérisé par une alternance de coordination linéaire et planaire quadratique de Cu. L'oxydation topotactique à température modérée conduit à la formation de la phase T'-La₂CuO₄, homologue à la phase Nd₂CuO₄. Dans le cas des oxydes mixtes La₂₋ₓNdₓCuO₄, la substitution progressive d'ions de plus petite taille au lanthanide conduit à la formation de deux solutions solides, l'une de type T/O pour de faibles valeurs de x, l'autre de type T'. Le passage de la phase T vers la phase T' dans le système La₂₋ₓNdₓCuO₄ est obtenu pour une valeur de x > 0,5. L'accès à la synthèse la phase T' réalisé par une série de réactions topotactiques à température modérée, ouvre maintenant la possibilité de vérifier le concept d'expliquer les propriétés physiques entre l'ordre antiferromagnétique, conduction métallique et supraconductivité via « hole-doping » ou « electron-doping » pour les dérivés des cuprates ayant une structure T et T', et cela pour un même compose, le La₂CuO₄.

Titre traduit

Mobility of oxygen atoms in the non-stoichiometric oxides perovskites : synthesis, structure and lattice dynamics

Résumé

In this thesis we have studied the synthesis of T'-La₂CuO₄ phase by using a series of topotactic reactions. The reduction of T -La₂CuO₄ phase by calcium hydride leads to the formation of an oxygen deficient phase (La₂CuO₃,₅ type), characterized by alternating linear and quadratic planar coordination of Cu. Topotactic oxidation at moderate temperature leads to the formation of T' -La₂CuO₄ phase, homologous to the Nd₂CuO4 phase. In the case of mixed oxides La₂₋ₓNdₓCuO₄, the gradual substitution of smaller ions at the lanthanide site led to the formation of two solid solutions, one of T/O type for small values of x, the other of T' type. The transition from T phase to T' phase in the system La₂₋ₓNdₓCuO₄ was obtained for value of x > 0. 5. This possibility to obtain the T' phase by a series of topotactic reactions at moderate temperature allows to explore the relationships between antiferromagnetic order, metallic conduction and superconductivity through hole-doping or electron-doping for cuprates having a T and T' structure, at constant stoichiometry namely, La₂CuO₄.