Cristallogenèse, étude structurale, thermique et spectroscopique des composés M(TU)3SO4 et M(TU)2Cl2 M = Zn, Cd ; Tu = Thiourée : mise en évidence de transitions de phase et de non linéarités optiques

Synthesis, structural, thermal and spectroscopic studies of M(TU)3SO4 et M(TU)2Cl2 compounds, M = Zn, Cd ; Tu = Thiourea : demonstration of the existence of phase transitions and nonlinear optical properties

• Auteur / Autrice : Mohamed Oussaid
• Direction : Constantin Carabatos-Nedelec, Paul Becker
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Metz
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LMOPS - Laboratoire Matériaux Optiques, Photoniques et Systèmes (Metz)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Optique non linéaire

Structure cristalline (solides)

Thiourée

Composés organométalliques

Résumé

Le travail présenté dans ce mémoire en une étude expérimentale sur des matériaux organométalliques pour l'optique non linéaire. Nous avons synthétisé quatre monocristaux de type M[CS(NH 2)2]3SO4 et M[CS(NH 2)2]2Cl2, où M = Zn, Cd et CS(NH 2)2 = Thiourée. La diffraction des rayons X et l'étude par spectroscopie infrarouge nous ont permis de montrer que ces composés cristallisent dans un groupe ponctuel non centrosymétrique et manifestent aisément des propriétés optiques de non linéarité. Les thermogrammes DSC et ATG ont montré que les composés étudiés sont thermiquement stables. Leur domaine de stabilité s'étend jusqu'aux températures de fusion. Ils ne présentent pas d'anomalie thermique, on note l'absence de transitions de phase à haute température. La détermination des enthalpies des liaisons intermoléculaires a montré que le processus de fusion est lié à la rupture des liaisons hydrogène ou types hydrogène dans les différents composés. Ces liaisons semblent jouer un rôle important sur les valeurs des températures de fusion. L'étude par la spectroscopie Raman en fonction de la température nous a permis de donner une tentative d'attribution des modes de vibration, à température ambiante et à 10 K. Nous avons pu mettre, aussi, en évidence l'existence de transitions de phase à basse température dans les quatre composés. L'évolution continue des paramètres spectraux et l'absence d'hystérésis thermique ont montré que ces transitions sont de second ordre et du type ordre-désordre. L'analyse de la variation de la fréquence, de l'amortissement et de l'intensité intégrée des raies Raman en fonction de la température, de ZTS et CTS, a permis d'interpréter la nature des mécanismes liés à ces transitions de phase. Elle nous a permis de calculer la hauteur des barrières de potentiel, le temps et les longueurs de corrélation, ainsi que les valeurs des exposants critiques caractérisant ces transitions