Préparation et caractérisation des matériaux diélectriques de structure « Bronzes de Tungstène Quadratiques » pour le stockage de l'énergie électrostatique

Abstract

Les travaux présentés dans ce manuscrit concernent l’élaboration et la caractérisation des nouveaux matériaux ferroélectriques de structure de type bronze de tungstène quadratique (TTB) susceptible d’être utilisées pour le stockage de l’énergie électrostatique. A cet effet, des céramiques de formules générale Ba2Na1-xNdx/3Nb5O15 et Ba(2-x)Nd(2x/3)NaNb5O15 ont été préparées par la technique de réaction à l'état solide. L'étude par diffraction des rayons X et par microscope électronique à balayage (MEB) ainsi que les investigations par spectroscopie Raman ont permis de contrôler la pureté de nos céramiques et de mettre en évidence la stabilisation d'une structure Bronzes Oxygénés de Tungstène (TTB). Les mesures diélectriques en fonction de la température et de la fréquence ont montré que * la solution solide Ba2(Na1-xNdx/3)Nb5O15 (x=0.3 ;0.5 ;0.7) se distingue par un comportement ferroélectrique classique. * la solution solide Ba(2-x)Na(2x/3)NaNb5O15 montre trois types d’attitudes qui dépendent de la valeur de x, pour x=0.3 (Ba1.7Nd0.2NaNb5O15) est ferroélectrique classique, pour x=0.5 (Ba1.3Nd0.46NaNb5O15) est ferroélectrique classique avec un valeur de TC=120°C et ferroélectrique relaxeur à (Tm  20 °C) (à f = 10 kHz) et pour x=0.7 (Ba1.3Nd0.46NaNb5O15) et x=1 (Ba1Nd0.66NaNb5O15) qui sont de type ferroélectriques relaxeurs . Les résultats obtenus au cours de ce de ce travail indiquent clairement que l'introduction de Nd dans la matrice BNN dans différentes site produit une modification de la structure et des propriétés physiques de ces composés.