Approche locale de la structure électronique des oxydes de métaux de transition : étude théorique des seuils L2,3 du cation

Local approach of transition metal oxides electronic structure : Theoretical study of cation l#2#,#3 edges

• Auteur / Autrice : Jean-Paul Crocombette
• Direction : Yves Quéré, François Jollet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : physique des solides
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Palaiseau, Ecole polytechnique
• Jury : Président / Présidente : François Gautier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Alain Fontaine, George Sawatzky
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christian Brouder, Claudine Noguera

Mots clés

Mots clés contrôlés

Métaux de transition

Spectroscopie d'absorption

Aimantation

Résumé

La structure électronique des oxydes de métaux de transition ne peut être que partiellement décrits par des modèles mono-électroniques. Dans le cadre de la méthode des interactions de configurations, nous avons développé un outil de calcul des seuils d'absorption au niveau 2p du cation. Les agrégats considérés sont constitués d'un cation central et de ses oxygènes premiers voisins. L'intérêt de notre approche est que nous pouvons considérer des sites cationiques de symétrie quelconque. Nous prenons en compte les termes de champ cristallin, de sauts, les intéractions multiélectroniques entre électrons d du cation ainsi qu'entre le trou de cur et les électrons d et le couplage spin-orbite des électrons du cation. Une étude sur les différents sites cationiques dans les oxydes de fer permet d'interpréter les différentes formes des seuils d'absorption. Le calcul des seuils de y dans l'oxyde d'yttrium, de zr dans l'oxyde de zirconium et de zr dans l'oxyde d'yttrium dope avec de l'oxyde de zirconium conduit a la prediction d'une substitution sélective de y par zr lors de ce dopage. Une comparaison portant sur les trois polymorphes du dioxyde de titane permet de discriminer ce qui relève de l'ordre local et de l'ordre à grande distance pour l'interprétation des seuils d'absorption au niveau 2p du cation. Dans le cadre d'études systématiques, nous étudions l'effet de la covalence des oxydes de métaux de la première série de transition sur la forme des seuils d'absorption. Nous cernons également l'importance des interactions électrons-trou de cur pour les oxydes de metaux de la deuxieme serie de transition. Nous clarifions le domaine d'applicabilité de la règle de somme sur le spin utilisée dans le dichroisme circulaire magnétique d'absorption des rayons x. Nous abordons le problème des directions de facile aimantation dans les sites de surface d'oxydes de cobalt et de nickel