Spectres de vibration des nouvelles variétés de carbone : carbone 60 et oignons - transitions de phase dans le cristal moléculaire de C60

Vibrational spectra a new from of carbon : carbon 60 and onions phase transitions in molecular cristal of c#6#0

• Auteur / Autrice : Abdellah Kharbach
• Direction : ALAIN LE ROY
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Excitons

Ordre et désordre (physique)

Théorie des groupes

Graphite

Diamant

Fullerènes

Spectroscopie infrarouge

Résumé

Ce travail apporte une contribution a l'interpretation du phenomene de changement de phase ordre-desordre a 260 k dans le cristal moleculaire de c#6#0. La technique utilisee est la spectrometrie infrarouge des excitons vibrationnels qui est particulierement adaptee a l'etude des transitions de phase structurales ordre-desordre dans les cristaux moleculaires. Pour caracteriser la transition de phase ordre-desordre a t#c = 260 k, nous avons choisi comme parametre d'ordre la variation de la separation entre deux niveaux excitoniques resolus. Dans le cas des bandes infrarouges a niveaux excitoniques non resolus le parametre choisi est la largeur a mi-hauteur de la bande. L'etude de cette transition de phase consiste a suivre l'evolution de ces deux parametres d'ordre en fonction de la temperature au voisinage immediat et de part et d'autre de t#c. Ainsi, lorsque la temperature croit, on observe a t#c = 260 k une disparition brutale de la structure excitonique des bandes d'absorption infrarouge situees a 576 et 1430 cm#-#1, ainsi que des elargissements des largeurs a mi-hauteurs des bandes non resolues observees a 526 et 1182 cm#-#1. Ce resultat est caracteristique d'une transition de phase ordre-desordre du premier ordre. Dans ce travail nous avons aussi presente et discute les spectres infrarouges des oignons de carbone. Ces spectres sont composes de plusieurs vibrations qui peuvent etre reliees aux vibrations moleculaires des fullerenes c#6#0 et c#2#4#0. Cette analyse montre que la structure des oignons de carbone est formee au moins des spheres concentriques des fullerenes c#6#0 et c#2#4#0. La vibration observee a 575 cm#-#1 dans le spectre de vibration des oignons de carbone nous a permis de confirmer la presence de pentagones dans leurs structures, ce que n'avaient pu montrer d'autres techniques.