Synthèse, croissance cristalline et caractérisations de quelques phases, supraconductrices ou non, dans le système (Bi,Pb)-Sr-Ca-Cu-O
Auteur / Autrice : | Hakim Faqir |
Direction : | Gilbert Vacquier |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Spectrométries et physicochimie structurale |
Date : | Soutenance en 1995 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille 1 |
Mots clés
Résumé
Ce travail porte sur deux formes potentiellement interessantes de materiaux supraconducteurs a haute temperature critique, a savoir les ceramiques et les monocristaux de cuprates a base de bismuth, bi#2sr#2cacu#2o#8 (2212) et (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#2ca#2cu#3o#1#0 (2223). Nous nous sommes plus particulierement interesse aux conditions de stabilite thermique et a la cinetique de formation de la phase (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#2ca#2cu#3o#1#0, en fonction de la composition initiale. Nous avons pu mettre en evidence plusieurs points: domaine thermique de synthese de la phase 2223 limite a quelques degres autour de 865 2c, formation de 2223 acceleree par la substitution du strontium par le calcium, les meilleurs resultats etant obtenus pour une composition initiale (bi#1#,#6pb#0#,#4)sr#1#,#7#5ca#2#,#2#5cu#3o#z qui conduit a 60% de 2223 en 24 h. L'etude de la croissance de cristaux de la phase bi#2sr#2cacu#2o#8, liee a celle de la fusion des ceramiques 2212, nous a permis de definir des conditions favorables a sa croissance cristalline: la preparation de bi#2sr#2cacu#2o#8 necessite un refroidissement lent entre 915 et 880c, domaine d'equilibre entre une phase liquide et les deux phases solides bi#2sr#2cuo#6 et (sr#1#-#xca#x)#2cuo#3. La presence d'un flux supplementaire de bi#2cuo#4 favorise non seulement la reaction entre les deux phases solides bi#2sr#2cuo#6 et (sr#1#-#xca#x)#2cuo#3, mais conduit a une recuperation plus aisee des cristaux de 2212 et, surtout, a une temperature critique t#c#(#0#) de 96 k, parmi les plus elevees de la litterature pour cette phase. Il est a noter la formation systematique d'une phase jaune, appartenant a la solution solide bi#2sr#3#-#xca#1#+#xo (-0,4#5 x 0,6#5), evitee seulement dans le cas de l'utilisation d'un flux de bi#2cuo#4. Enfin, une etude specifique des compositions sr#1#4cu#2#4o#4#1 et sr#3cu#5o#8#+#, phases pouvant apparaitre apres fusion du 2212, nous a permis d'attribuer les raies inconnues apparues dans les diagrammes x a haute temperature avant la fusion complete a la phase sr#3cu#5o#8#+#, cette composition etant monophasee contrairement a la premiere