Etude par spectroscopie d'absorption dielectrique entre 10 hz et 10 ghz de materiaux ceramiques conducteurs : oxydes a base de v#2o#5 et aluminogallate de sodium. mecanismes de transport et influence de la microstructure

Dielectric absorption spectroscopy study (between 10 hz and 10 ghz) of conducting ceramics: v#2o#5-based oxides and beta sodium aluminogallate. Transport properties and influence of the microstructure

• Auteur / Autrice : FRANCK RAGOT
• Direction : Noël Baffier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1995
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Cette etude, realisee a l'aide de la spectroscopie d'absorption dielectrique sur une large bande de frequence, appliquee a des materiaux conducteurs electroniques (le pentoxyde de vanadium et le bronze de vanadium au sodium) et conducteur ionique (l'aluminogallate de sodium), presente l'influence de la microstructure des ceramiques sur leurs proprietes electriques et dielectriques, en vue de leur utilisation pour des applications specifiques, et la mise en evidence des mecanismes de transport. Le pentoxyde de vanadium a ete obtenu par processus classique et par processus sol-gel. Les frequences des relaxations (dues a la polarisation aux joints de grains et aux sauts de polarons entre atomes de vanadium) et la conductivite, ainsi que leur energie d'activation, ont ete determinees. Une etude preliminaire du frittage par micro-ondes correle aux phenomenes de relaxation dielectrique mesures a permis d'attribuer l'echauffement aux mouvements tres localises des electrons et l'absorption a haute temperature aux polarisations aux joints de grains. Les meilleurs performances electrochimiques du bronze de vanadium au sodium sont expliquees par une orientation preferentielle des grains. Nous avons mis en evidence deux types de saut des ions sodium dans l'aluminogallate de sodium. Les energies d'activation, les frequences de relaxation et la conductivite varient avec la teneur en ions sodium. La theorie generale du milieu effectif de d. S. Mclachlan, appliquee aux variations de la conductivite et de la permittivite en fonction de la densite, donne pour ces materiaux les valeurs statiques reelles, ainsi que les densites de percolation. La microstructure, du fait des relaxations dues a la polarisation aux joints de grains, observees a des frequences tres variables, est donc un facteur important d'absorption dielectrique, sensible aussi bien sur le frittage par micro-ondes que sur les proprietes electrochimiques. La spectroscopie d'absorption dielectrique realisee sur des materiaux polycristallins, couplee a la theorie generale du milieu effectif, permet de plus d'acceder aux grandeurs statiques reelles