Ordre et désordre nanostructural et transition de phase dans Nax-TiO2 (la valeur de x est comprise entre 0,20 et 0,25)

Nanostructural order-disorder and phase transition in Nax-Tio2(0,20 x 0,25)

• Auteur / Autrice : Denis Brunet
• Direction : Luc Brohan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Nantes

Mots clés

Mots clés contrôlés

États métastables (physique)

Magnétisme

Conducteurs unidimensionnels

Mots clés libres

Onde de densité de charge

Bronze de titane

Structure modulée (physico-chimie du solide)

Résumé

Ce travail s'intègre dans l'étude des matériaux conducteurs de basse dimensionnalité (particulièrement les composés à onde de densité de charge). Le bronze na#0#,#2#5tio#2, malgré sa charpente covalente tridimensionnelle, s'avère appartenir a cette famille et présente un caractère unidimensionnel mis en évidence par des calculs de structures de bandes. Ce compose présente une transition de phase a 430 k dont l'ordre 2 est déduit de la loi de variation thermique du paramètre d'ordre. La microscopie électronique a transmission révèle l'existence d'une modulation de vecteur #q = #a#* q. #b#* o. #c#* ou q évolue continument de 0,25 a 0,20 lorsque la température augmente. Cette modulation n'est pas purement sinusoïdale comme le prouve l'observation de taches satellites du second ordre en diffraction électronique. L'affinement structural dans une maille ''4b'' (par rapport a la maille moyenne, phase désordonnée de haute température) rend en partie compte de cette modulation. L'application, sur cette dernière, d'une translation d'interfaces, puis le glissement de celles-ci lorsque t augmente, expliquent les contrastes observes en haute résolution et donc l'évolution de q. L'énergie d'activation thermique (e#a) déduite de la loi de variation de q (environ 3000 k) est supérieure à la valeur attendue dans le cadre de la théorie de Peierls. Les mesures magnétiques indiquent un magnétisme métastable, différent d'un verre de spins, qui pourrait correspondre à des domaines non corrélés de polarons ou bipolarons, système compatible avec un couplage électron-phonon fort indique par la valeur élevée de e#a. Par ailleurs, les études menées pour plusieurs valeur de x dans na#xtio#2(0,20 x 0,25) révèlent une variation monotone des propriétés physiques avec x. Enfin, ce travail a permis d'étendre la famille des bronzes de titane avec trois nouveaux composes dont cs#0#,#3#1tio#2. La structure de ce dernier, du type lepidocrocite, laisse présager des propriétés de basse dimensionnalité encourageantes.