Contribution à l’étude physico-chimique de nouveaux matériaux ferroélectriques ou relaxeurs de structure de type bronze de tungstène

Abstract

Ce travail traite de la synthèse et la caractérisation des nouvelles phases Pb2Na1-xLaxNb5-xFexO15 (0 ≤ x ≤ 1) et Pb2Na0.8R0.2Nb4.8Fe0.2O15 (R = Dy, Eu, Sm, Nd) de structure bronze de tungstène. Nous avons pu optimiser les procédés d’élaboration de ces matériaux par réaction à l’état solide. L’analyse par diffraction RX et par spectroscopie Raman de la solution solide Pb2Na1-xLaxNb5-xFexO15 (0 ≤ x ≤ 1) montre un changement de symétrie lorsque x augmente. Parallèlement, l’étude diélectrique a révélé le passage de l’état ferroélectrique classique à l’effet relaxeur. La détermination structurale sur poudre des composés Pb2Na0.8La0.2Nb4.8Fe0.2O15 et Pb2Na0.2La0.8Nb4.2Fe0.8O15 a permis de confirmer la distorsion orthorhombique-quadratique et d’expliquer l’apparition du comportement relaxeur. Les mesures diélectriques et calorimétriques des composés Pb2Na0.8R0.2Nb4.8Fe0.2O15 (R= Dy, Eu, Sm, Nd) ont permis de mettre en évidence le caractère complexe de la transition ferroélectrique-paraélectrique. Les propriétés spectroscopiques (fluorescence et Mössbauer) corroborent l’accommodation de la terre rare en site de coordinence 12 et du fer trivalent en site octaédrique.