Apport de la spectroscopie Mössbauer à l'étude des phénomènes électroniques et structuraux au sein de réseaux oxygénés renfermant un élément de transition à un degré d'oxydation élevé

Contribution of Mössbauer spectroscopy for studying electronic and structural phenomena in oxides containing a transition element with high oxidation state

• Auteur / Autrice : Alexeï Baranov
• Direction : Igor Presniakov, Gérard Demazeau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques. Physicochimie de la matière condensée
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Bordeaux 1 en cotutelle avec Moskovskij gosudarstvennyj universitet imeni M. V. Lomonosova

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transitions métal-isolant

Oxydoréduction

Transfert de charge

Oxydation

Pérovskite

Spectroscopie Mossbauer

Mots clés libres

Réseaux oxygénés

Structure K2NiF4

Degrés d'oxydation inusuels

Résumé

Le dopage (1% atomique) par une sonde Mössbauer (57Fe) a permis –au sein de réseaux oxygénés dérivés de la structure perovskite renfermant le nickel trivalent (RNiO3 : R=terre rare ou Tl), le cuivre trivalent (LaCuO3, SrCuO4, La2Li0. 50Cu0. 50O4) et la valence mixte III/IV du manganèse (CaMn7O12)- de mettre en évidence divers phénomènes électroniques (ordre orbitalaire, transition métal-isolant, dismutation) et structuraux. La spectroscopie Mössbauer conduit à préciser divers paramètres caractérisant l’environnement local de la sonde et apporte ainsi une approche nouvelle par rapport aux techniques basées sur les interactions à longue distance (techniques de diffraction notamment).

This thesis is devoted to the study of electronic phenomena, structural and magnetic transitions through Mössbauer Spectroscopy using 57Fe as local probe (1 to 2% at. ). Three different matrixes have been selected: (i) the nickelates TNiO3 with the perovskite structure (T=rare-earth, Y, Tl), (ii) the copper 3+ oxides: LaCuO3 with the perovskite structure, SrLaCuO4 and La2Li0. 50Cu0. 50O4 with the K2NiF4-type structure, (iii) the oxide CaMn7O12 with a structure derived from the perovskite (CaMn )(Mn Mn4+)O12 where a Jahn-Teller cation (Mn3+) can occupy the A site. Mössbauer spectroscopy has allowed to underline the following electronic and structural phenomena: (i) for the TNiO3 matrixesthe insulationmetal transition, the disproportionation, the magnetic ordering involving two Ni3+ electronic configurations; (ii) for the Cu3+ Oxides: the charge transfert Cu3+ O  Cu2+ OL; (iii) in the case of CaMn7O12 matrix two phenomena: a second order structural transition (rhomboedral  cubic) (387T455 K), a second order magnetic transition close to 90 K.