Oxy-gallates et oxy-germanates de terres rares conducteurs par ions oxygène

• Auteur / Autrice : Anthony Chesnaud
• Direction : Yves Piffard, Olivier Joubert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science des matériaux, physicochimie du solide
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie biologie (Nantes....-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Nantes. Faculté des sciences et des techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Conduction ionique

Piles à combustible à oxyde solide

Résumé

De nouveaux conducteurs anioniques dérivés de Nd4Ga2O9, Nd4GeO8 et Nd3GaO6, ont été obtenus par substitutions cationiques. Les oxy-Cuspidine Nd4[Ga2(1-x)M2xO7+xٱ1-x]O2 (M=Ge,Ti) ont été préparées par diverses techniques. Avec la substitution, la structure Cuspidine est maintenue jusqu'à x=0,5 et 1,0 pour M=Ge et Ti respectivement. Dans les deux cas, une modulation 1D de la structure est observée pour x  0,15 mais l'effet du substituant sur la conductivité anionique est différent : Ti joue un rôle assez neutre alors que Ge l'améliore. De nouveaux composés ont aussi été préparés par substitution de Ge4+ par Ga3+ dans Nd4GeO8, de Ga3+ par Zn2+, Mg2+, et de Nd3+ par Ca2+, Sr2+ dans Nd3GaO6. Une technique d'auto-combustion a été développée pour synthétiser ces matériaux à 900°C. Il est possible de créer 10% de lacunes d'oxygène dans Nd4GeO8 et moins de 1% dans Nd3GaO6. Cependant, ces taux de substitution relativement faibles induisent une nette augmentation de la conductivité.