Vanadium spectroscopic properties and electronic structure in complex materials : geological and technological implications

• Auteur / Autrice : Amélie Bordage
• Direction : Christian Brouder
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique et chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés libres

Vanadium

Impureté

Titanomagnétite

Degré d'oxydation

HERFD-XAS [High Energy Resolution Fluorescence Detected X-ray Absorption Spectroscopy]

Calculs ab initio

Tsavorite

Résumé

Cette thèse a pour but d’étudier la structure électronique du vanadium dans différents minéraux. Une approche expérimentale basée sur la spectroscopie HERFD-XAS au seuil K du vanadium a été combinée à une approche théorique couplant calculs ab initio et calculs multiélectroniques des spectres XANES. Des développements théoriques ont été effectués puis appliqués au cas de la section efficace d’absorption des rayons X, afin d’extraire les propriétés spectroscopiques du cristal à partir de celles d’un site individuel. La signature spectrale de V3+ dans le grossulaire (Ca3Al2(SiO4)3 ) a été déterminée grâce à la dépendance angulaire du préseuil de son spectre XANES. L’environnement local autour de V dans l’anatase dopée (TiO2 :V) a été sondé, montrant que le vanadium n’est pas incorporé en substitution du titane. Enfin, le degré d’oxydation du vanadium dans les titanomagnétites (Fe3-xTixO4 :V) du Bushveld (Afrique du Sud) a été déterminé pour des échantillons naturels et synthétiques.