Thèse soutenue

Etude structurale par diffraction des rayons X et de neutrons et microscopie electronique en transmission de microphases de type perovskite hexagonale déficitaire en cations B

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Auteur / Autrice : Nicolas Teneze
Direction : Danièle Mercurio
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Science des matériaux céramiques et traitements de surface
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Limoges
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Résumé

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De nombreux oxydes complexes de formule générale AnBn-1O3n présentent une structure cristalline de type pérovskite hexagonale déficitaire en cation B. Généralement,ces structures sont décrites comme l'empilement périodique selon la direction Oz de blocs de n-1 couches d'octaèdres BO6 et d'une couche d'octaèdres lacunaires en cation B. Suivant les systèmes chimiques considérés, les structures de deux termes simples n et n+1 peuvent ou non s'associer pour former des intercroissances et donner naissance à des microphases. Ce travail présente l'étude des paramètres et mécanismes régissant la stabilité de ces intercroissances à l'aide des techniques de caractérisation complémentaires de diffraction des rayons X,diffraction des neutrons et microscopie électronique en transmission. Trois système chimiques ont été choisis : La4Ti3O12-BaTiO3 (termes n=4;5;6), Ba5Nb4O15-BaTiO3 (n=5;6;7;8) et Sr5Nb4O15-SrTiO3 (n=5;6). L'étude structurale de chacun des termes simples de ces systèmes ainsi que la mise en évidence, le cas échéant, d'intercroissances entre eux a permis de montrer que le sous réseau anionique joue un rôle essentiel dans la stabilité des intercroissances. Les intercroissances ne sont stables que si les paramètres de maille des deux phases sont voisins et si les réseaux tridimensionnels d'octaèdres BO6 sont géométriquement proches. En outre, nous avons monté que la stabilité des microphases ordonnées entre Ba5-xSrxNb4O15 et Ba6TiNb4O18 ou Sr5Nb4O15 et Ba6-xSrxTiNb4O18 de composition Ba11-ySryTiNb8O33 est favorisée par un mécanisme de diffusion des cations Ba et Sr sur l'ensemble de la maille cristalline.