Environnement local autour du fer et du strontium dans les verres silicates etudie par diffusion anomale de rayons x. Relation avec les proprietes optiques

Local environment around iron and strontium in silicate and aluminosilicate glasses, using anomalous wide angle x-ray scattering. Relation to optical properties

• Auteur / Autrice : SOPHIE CREUX
• Direction : Georges Calas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

La diffusion anomale de rayons x aux grands angles a ete utilisee pour determiner la structure a courte (polyedre de coordination) et moyenne distances (seconds voisins et au-dela) du strontium dans des verres silicates et aluminosilicates. Cette etude montre que dans les trois compositions etudiees (deux silicates entre le metasilicate et le disilicate et un aluminosilicate a compensation de charge complete de l'aluminium par le strontium) la couche de coordination du strontium est bien definie, avec une possibilite de contribution plus etalee a plus grande distance. De plus une organisation a moyenne distance est detectee jusqu'a environ 0,8 nm dans l'aluminosilicate et 1 nm ou plus dans les silicates. Dans ces derniers la structure est dominee par de fortes correlations sr-sr autour de 0,4 nm et probablement de 0,7 nm, distances qui sont compatibles avec un enchainement quasi planaire d'octaedres lies par les aretes. La diffusion anomale a egalement ete appliquee a un verre de composition cafesi#2o6 reduit pour determiner l'environnement du fer ferreux. Des analyses preliminaires indiquent une forte possibilite de distances fe-fe autour de 0,32 nm (distance comparable a celle du mineral de meme composition) et 0,58 nm. L'environnement local du fer dilue (ferrique et ferreux) dans des verres technologiques de composition complexe a ete etudie par resonance paramagnetique electronique et par spectroscopie d'absorption optique. Les premiers resultats indiquent qu'il existe plusieurs sites occupes par le fer ferrique et le fer ferreux, en proportions variables selon la composition du verre. L'influence des seconds voisins sur le champ de ligands des deux especes est egalement mise en evidence.