Synthèse et caractérisation structurale et diélectrique de céramiques et de monocristaux relaxeurs de structure TTB

Synthesis, structural and dielectric characterization of relaxor ceramics and single-crystals with TTB structure

• Auteur / Autrice : Marjorie Albino
• Direction : Michaël Josse, Philippe Veber
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-Chimie de la Matière Condensée
• Date : Soutenance le 20/09/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie de la matière condensée de Bordeaux (Pessac) - Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux / ICMCB
• Jury : Président / Présidente : Fabrice Mauvy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Michaël Josse, Philippe Veber, Fabrice Mauvy, Christophe Payen, Pascal Marchet, Mario Maglione, Florence Porcher, Alain Maillard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Christophe Payen, Pascal Marchet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux céramiques

Structure cristalline (solides)

Relaxation diélectrique

Ferroélectricité

Croissance cristalline

Bronze

Tungstène -- Alliages

Mots clés libres

Ferroélectrique

Propriétés diélectriques

Bronze quadratique de tungstène

Relaxeur

Croissance cristalline

Structure cristalline

Ferroelectric

Dielectric properties

Tetragonal Tungsten Bronze

Relaxor

Crystal growth

Crystal structure

Résumé

La structure bronze quadratique de tungstène, grâce à sa flexibilité cristallochimique, est une candidate légitime pour le développement de matériaux fonctionnels. L’étude des propriétés diélectriques, pyroélectriques, et ferroélectriques de céramiques de formulation Ba2NdFeNb4-xTaxO15 montre un crossover relaxeur-ferroélectrique-paraélectrique, avec une hystérèse thermique de la transition ferroélectrique. L’étude structurale des monocristaux relaxeurs Ba2LnFeNb4O15 (Ln=La, Pr, Nd, Sm, Eu), obtenus par la méthode du flux, a mis en évidence une structure modulée. L’affinement de la structure de base prouve l’existence de moments dipolaires dans le plan ab (dus à une distorsion des octaèdres [NbO6]). Afin d’établir un lien entre la structure cristalline et les propriétés d’un composé dérivé du multiferroïque MnWO4, la croissance en four à image de Mn0,85Mg0,15WO4 a été entreprise avec succès.

Tetragonal Tungsten Bronze structure, thanks to its compositional flexibility, is a legitimate candidate for the development of functional materials. Study of dielectric, pyroelectric, and ferroelectric properties of Ba2NdFeNb4-xTaxO15 ceramics reveals a relaxor-ferroelectric-paraelectric crossover, with thermal hysteresis of the ferroelectric transition. Structural analysis of Ba2LnFeNb4O15 (Ln=La Pr, Nd, Sm, Eu), relaxor single crystals obtained by flux method, highlighted a modulated structure. Refinement of the basic structure proves the existence of a dipolar moment in the ab plane (induced by a distortion of [NbO6] octahedra). In order to establish a correlation between the crystal structure and the properties of a compound derived from multiferroic MnWO4, the crystal growth in image furnace of Mn0,85Mg0,15WO4 was successfully undertaken.