Thèse soutenue

Nouvelles investigations et substitutions dans les cuprates a base de bismuth et de mercure. Etude et caracterisation par diffraction x, neutrons et microscopie electronique

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Auteur / Autrice : Denis Pelloquin
Direction : Claude Michel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1995
Etablissement(s) : Caen

Résumé

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Le role des differents cations sur la stabilisation et les proprietes physiques des cuprates en couches du systeme bi-sr-ca-cu-o a ete etudie. Deux compositions non modulees, bipbbalacuo#6 et bi#1#. #5ba#2#. #5lacu#2o#8#. #2#5, ont ete etudiees par diffraction de neutrons. Cette investigations a permis de mettre en evidence, dans le compose bi#1#. #5ba#2#. #5lacu#2o#8#. #2#5, la presence de baryum sur les sites bismuth. En outre cette substitution entraine, au meme titre que l'introduction de plomb au cote du bismuth dans bipbbalacuo#6, la disparition de la modulation ; celle-ci peut etre attribuee a une substitution partielle du bismuth par un cation plus volumineux, le baryum. Cette disparition coincide avec un eclatement des sites oxygenes dans les plans bismuth et peut etre correlee au basculement du doublet solitaire, associe au bismuth, dans le plan (001). De nouveaux mecanismes structuraux ont ete mis en evidence par substitution de couches cuo#2 par des groupements carbonate. Une nouvelle famille de supraconducteurs a ete isolee qui peut etre decrite en termes d'intercroissances entre bi#2sr#2cuo#6 et sr#2 cuo#2co#3 selon la formulation bi#2sr#2cuo#6#msr#2cuo#2co#3#n. Trois termes de cette serie, (m=1, n=1), (m=1, n=2) et (m=1, n=3), presentant une transition supraconductrice superieure a celle des structures meres prises separement, ont ete caracterises par microscopie electronique haute resolution (hrem). Les recherches, dans le but de synthetiser des materiaux a monocouche bismuth, ont permis, en considerant des couches mixtes (bi#1#-#xhg#x)o#d, de stabiliser deux nouvelles solutions solides: hg#0#. #5bi#0#. #5sr#42#-#xla#xcuo#4#+#d, hg#0#. #5bi#0#. #5sr#2ca#1#-#xr#xcu#2o#6#+#d (avec r = nd, y, pr) et une phase originale oxycarbonate hg#0#. #5bi#0#. #5sr#4cu#2(co#3)o#6#+#d ces nouveaux cuprates presentent un etat supraconducteur en-dessous de 27k, 96k et 20k respectivement et ont fait l'objet d'une etude microstructurale detaillee en hrem