Evolution structurale en fonction de la température de monocristaux de solutions solides de KxRb1-xTiOPO4, 0<_x<_1 ; corrélation avec leurs susceptibilités électriques du second et du troisième ordre - Université de Lorraine Access content directly
Theses Year : 1999

Evolution structurale en fonction de la température de monocristaux de solutions solides de KxRb1-xTiOPO4, 0<_x<_1 ; corrélation avec leurs susceptibilités électriques du second et du troisième ordre

Patrice Delarue
  • Function : Author
  • PersonId : 767435
  • IdRef : 153880155

Abstract

The structural study of KTIOPO 4 (KTP), RBTIOPO 4, K 0 . 8 8RB 0 . 1 2TIOPO 4 and K 0 . 4 6 5RB 0 . 5 3 5TIOPO 4 versus temperature (293-973 K) is obtained by single-crystal x-ray diffraction techniques at high resolution. Use and discussion of two different structural models permit to describe precisely the alkaline sites evolution and then to visualize the ionic path in conduction property of these compounds. Moreover, in solid solutions,the preferential occupancy of the rubidium ion on the two crystallographic independent sites (order-disorder phenomenon) is studied versus temperature. A simple model is developed and shows interactions which govern the evolution of that phenomenon. Finally, the variation in divergence of centrosymmetric structure of each compound, without considering alkaline sites, is similar : when temperature increases, the divergence is constant to reduce rapidly just before the phase transition. That variation is principally due to the bhaviour of TiO6 octahedra. The measurement of the second harmonic generation efficiency on KTP single-crystal versus temperature permits to obtain the variation of Deff2. That variation, similar to the divergence of centrosymmetry variation, shows that alkalines don't act, at least directly, in the high second-order dielectric coefficients of these compounds. Calculations, using Levine's model, confirm these results in showing the importance of TiO6 octahedral deformations. To characterize the interactions in KTP, an electron density study is performed and completed by a topologic analysis. Ti-O bonds characteristics in TiO6 octahedra are confirmed by LAPW calculations in simplified model.
L'étude structurale de KTIOPO 4 (KTP), RBTIOPO 4, K 0 . 8 8RB 0 . 1 2TIOPO 4 et K 0 . 4 6 5RB 0 . 5 3 5TIOPO 4 en fonction de la température (293 - 973 K) est obtenue par diffraction de rayon X à haute résolution sur monocristal. L'utilisation et la discussion de deux modèles structuraux différents permettent de décrire précisément l'évolution des sites alcalins et ainsi de visualiser le chemin ionique dans les propriétés de conduction de ces composés. De plus, dans les solutions solides, la répartition préférentielle de l'ion rubidium sur les deux sites cristallographiques indépendants (phénomène d'ordre-désordre est étudiée en fonction de la température. Un modèle simple est développé et précise les interactions qui régissent l'évolution de ce phénomène. Enfin, la variation de l'écart à la centrosymétrie des structures des différents composés sans tenir compte des sites alcalins est similaire : quand la température augmente, l'écart reste constant puis se réduit rapidement juste avant la transition de phase. Cette variation est principalement due au comportement des groupements TiO6. La mesure du rendement de génération de second harmonique sur monocristal de KTP en fonction de la température permet d'obtenir la variation de Deff2. Cette variation, similaire à celle de l'écart à la centrosymétrie, montre que les alcalins ne sont pas impliqués, du moins directement, dans les fortes valeurs des coefficients diélectriques du second ordre de ces composés. Des calculs, à partir du modèle de Levine, confirment ces résultats en montrant l'importance de la déformation des octaèdres TiO6. Afin de mieux caractériser les intéractions dans KTP, une étude de la répartition de la densité électronique est réalisée et complétée par une analyse topologique. Les caractéristiques des liaisons Ti-O dans les octaèdres TiO6 sont confirmées par des calculs de type LAPW sur un modèle simplifié.
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Dates and versions

tel-01747090 , version 1 (29-03-2018)

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  • HAL Id : tel-01747090 , version 1

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Cite

Patrice Delarue. Evolution structurale en fonction de la température de monocristaux de solutions solides de KxRb1-xTiOPO4, 0<_x<_1 ; corrélation avec leurs susceptibilités électriques du second et du troisième ordre. Autre. Université Henri Poincaré - Nancy 1, 1999. Français. ⟨NNT : 1999NAN10177⟩. ⟨tel-01747090⟩
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