Relation structure-conductivité dans les conducteurs superioniques Ag7XY5Z (X = Si, Ge, Sn; Y = S, Se; Z = Cl, Br, I)

Abstract

Les phases de type argyrodite de formule Ag₇XY₅Z (X = Si, Ge, Sn ; Y = S, Se ; Z = Cl, Br, I) sont isotypes. Ce sont des conducteurs ioniques rapides dont les comportements électriques peuvent être classés en trois types : - Les variations de la conductivité suivent une loi d’Arrhénius : ce sont les phases Ag₇XS₅Cl. - Une brutale variation de la conductivité apparaît à une température inférieure à la température ambiante : ce sont les phases Ag₇XSe₅Br et Ag₇XSe₅Cl. - La loi d’Arrhénius n’est plus observée ; la conductivité peut être décrite par une loi de "volume libre" (phase Ag₇XY₅I). Ce dernier comportent a permis d’introduire la notion de sous-réseau "quasi-vitreux" pour les ions Ag⁺. Les études structurales mettent en évidence un désordre qui augmente avec la température dans le sous-réseau des atomes d’argent. A très basse température, ce sous-réseau devient ordonné. Des chemins de conduction, modifiés lorsque la température augmente, sont proposés pour les atomes d’argent. Les résultats des études calorimétriques sont cohérents avec les différentes interprétations.