Etude de la transition de phase ferroélectrique diffuse d'une céramique de PMN : Pb (MG#1#/#3NB#2#/#3)O#3

Study of the diffuse ferroélectrique transition phase of PMN ceramics: Pb (MG#1#/#3NB#2#/#3)O#3

• Auteur / Autrice : Pascale Bonneau
• Direction : Elisabeth Husson
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La pérovskite ferroélectrique PBMG#1#/#3NB#2#/#3O#3 (PMN) est un matériau de constante diélectrique élevée (16000) et de basse température de frittage (1000#O). A température ambiante il possède la structure pérovskite cubique simple de type ABO#3(A#C=0,405 NM). Il présente une transition de phase ferroélectrique de caractère très diffus, s'étalant sur plusieurs centaines de degrés de part et d'autre de la température de curie (7#OC). La structure est affinée entre 5 k et 950 k par la méthode de Rietveld a partir des diagrammes de diffraction des rayons x et des neutrons, ce qui permet de mettre en évidence des déplacements importants des atomes par rapport a leurs positions idéales: 0,033 nm et 0,014 nm respectivement pour les cations PB#2#+ ET MG#2#+/NB#5#+ suivant des directions 110 et/ou 111 et 0,019 nm et 0,007 nm pour O#2# respectivement suivant les directions 110 et 001. Ces résultats confirment l'important désordre linéaire observe en diffraction électronique (trainées de diffusion) parallèlement aux directions 110. La nucléation de la phase ferroélectrique commencerait aux alentours de 610 k. Cette nucleation interviendrait préférentiellement dans des régions ou la concentration en cations NB#5#+ serait plus importante que dans la composition globale du matériau. Les diagrammes de diffraction électronique et les images de microscopie électronique a haute résolution montrent l'existence d'une surstructure de type (H+1/2, K+1/2, L+1/2) qui peut être due a un ordre local 1-1 des cations NB#5#+ ET MG#2#+ sur les sites B de la pérovskite ou a des déplacements corrélés d'atomes suivant 111 existant dans des domaines très petits (nano domaines). Lorsque la température diminue, le caractère ferroélectrique du matériau est de plus en plus marque, les microrégions polaires augmentent en nombre et en volume. L'évolution se poursuit jusqu'aux environs de 100 k puis semble