Propriétés structurales, vibrationnelles et diéletriques de matériaux à base d'oxyde de tellure

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Technologie (Sciences appliquées),

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

simulations, Raman (effet), polymères, rayons X (diffraction), matériaux tellurites, verres

Mots-clés

Spectroscopie Raman - Thèses et écrits académiques,

Tellure -- Composés - Thèses et écrits académiques,

Tellurites - Thèses et écrits académiques,

Spectroscopie infrarouge - Thèses et écrits académiques

Les verres des matériaux à base d'oxyde de tellure présentent des propriétés d'optique non linéaire exceptionnelles. Afin de déterminer l'origine de ces propriétés, il est nécessaire de procéder à une étude systèmatique et fondementale des caractéristiques structurales, spectrochimiques et dynamiques de ces matériaux. Pour cette étude, tout en nous appuyant sur des résultats de diffraction des rayons X antérieurs, la spectrométrie vibrationnelle (diffusion Raman et absorption infrarouge) a été privilegiée. Nous avons étudié les différentes variétés polymorphiques du dioxyde de tellure (paratellurite TeO₂-α, tellurite TeO₂-β et TeO₂-γ) et des matériaux à base d'oxyde de tellure comportant des cations de valences différentes (I, II et IV). Il ressort de cette étude que l'environnement des atomes de tellure subit des modifications plus ou moins importantes selon la nature du cation ajouté. L'ensemble des réseaux cristallins est construit à partir de deux briques élémentaires pouvant s'associer pour former des anions complexes : des molécules TeO₂ et des ortho-anions [TeO₃]²⁻. Ces briques élémentaires sont retrouvées dans les réseaux vitreux et la présence d'une immisciblité dans les verres de tellurites comportant un cation faible est suggérée. L'énergie de formation et les géométries d'équilibres de polymères (TeO₂)ₙ (n=2-6) simulés par calculs ab initio sont présentées ainsi que l'évaluation de l'hyperpolarisabilité de ces polymères. Bien que nous n'en soyons qu'à la phase préliminaire de cette étude, il semble que la paire libre (5s²) des atomes de tellure ne puisse expliquer à elle seule les propriétés d'optique non linéaire extraordinaires des matériaux à base d'oxyde de tellure.