Effet de l’incorporation de samarium sur les propriétés structurales, optiques, diélectriques et magnétiques de BaTiO₃

Abstract

L’effet du samarium sur les propriétés, structurales, optiques, diélectriques et magnétiques de titanate de baryum. Les échantillons étudiés sont préparés selon la formule stoechiométrique Ba1-xSmxTiO3 où x=1,2,3,4,6 and 8%, par la voie sol-gel via DSC. La structure et l’occupation des sites A ou B par le samarium, en fonction du taux du dopant, sont discutées en se basant sur les résultats de DRX et de la de spectroscopie Raman des échantillons. Les mesures diélectriques ont montré que tous les échantillons ont subi une transition de phase Ferro-paraélectrique de caractère très diffus, qu’ils s’approchent de leurs fréquences de résonance à 2MHz et qu’ils manifestent aussi un faible effet PTCR. Les énergies de gap obtenues ont montré que leurs valeurs décroissent quand le taux de samarium augmente. Les mesures d’aimantation (M) réalisées sur l’échantillon dopé par 1% de samarium, à différentes températures et à différentes fréquences en utilisant la méthode VSM, ont montré que l’évolution de M en température révèle une anomalie entre 20 and 75 K. Les cycles d’hystérésis obtenus à différentes températures, montrent la coexistence, en fonction de la température, des différentes phases, ferromagnétique, antiferromagnétique et diamagnétique. La fonction de Brillouin modifiée a été utilisée pour simuler les isothermes d’aimantation. La valeur de J (=0.5) manifestant une bonne simulation, est attribuée au premier état excité de Sm3+ (multiplet, 6H7/2). Le comportement thermique du changement de l’entropie ( M -S ) est en bon accord avec celui de l’aimantation.