Study of the electronic transport properties of manganese, liquids alloys and of the electronic and atomic transports phenomena in the gallium-lead alloy which exihibits a miscibility gap
Contribution à l'étude des propriétés de transport électronique d'alliages liquides à base de manganèse et de transport électronique et atomique du système gallium-plomb présentant une lacune de miscibilité
Résumé
The aim of this thesis is to study the transport properties of liquid transition metals alloys and the atomic transport properties of the Ga-Pb system which exhibits a miscibility gap. We have measured the electrical resistivity of Al-Mn liquid alloys, which, is quasicristaline, in the solid state. We have also extended this investigation to Ga-Mn and Zn-Mn in order to examine the electrical resistivity evolution as a function of the position of the polyvalent metal in the periodic table. The resistivity has been calculated with the phases shifts m(Ef). Our calculation is based on two possible electronic configurations of manganese and two exchange treatments. We have improved our results in taking into acount the energy dependance of phase shifts and using the Fermi energy obtained by a fit on the experimentals resistivities of pure metals. In addition, we propose a simple method to determine the boundary of a miscibility gap for Ga-Pb system. The optimized phase diagram for Ga-Pb has been obtained by using the square-well potential. The purpose of the last part is the use of a new experimental technique to measure the interdiffusion coefficient in the non dilute binary Ga-Pb, which exhibits a miscibility gap. This technique is based on the use of a finite capillary to measure the resistivity of different section of the capillary enabling us to deduce the concentration profile
L'objectif de ce travail est d'étudier les propriétés de transport électronique d'un certain nombre d'alliages dont le comportement structural est en quelque sorte anormal. Ainsi nous avons déterminé la résistivité électrique d'un alliage (Al-Mn) qui, à l'état solide, conduit à des quasicristaux. Nous avons substitué le gallium et le zinc à l'aluminium de façon à examiner l'évolution de la résistivité électrique en fonction de la position du polyvalent dans le tableau périodique. Le système gallium-plomb est typique d'une classe d'alliages à seuil de miscibilité bien marqué. Nous avons voulu examiner si, comme dans le cas du système Cu-Pb, une petite anomalie du coefficient de température de la résistivité indiquait des fluctuations de densité à longue distance susceptibles d'être détectées par la résistivité. Cela a bien été le cas. Nous avons mis en évidence une résistivité anormalement élevée dans le cas de l'alliage Al-Mn par rapport à celle de l'alliage Ga-Mn. Nous avons tenté d'expliquer ce comportement en calculant les déphasages des métaux étudiés en fonction de l'énergie, avec deux types d'échange et avec les deux structures électroniques possible du manganèse. Notre calcul permet d'améliorer considérablement les résultats mais ne permet pas encore de tout expliquer précisément. Dans un deuxième temps, nous avons étudié les propriétés de transport électronique dans la phase homogène. Nous avons, ensuite, étudié les limites du seuil de miscibilité du système Ga-Pb en utilisant un modèle simple. Enfin, nous avons mesuré les résistivités électriques de l'alliage Ga(0.6)Pb(0.4) dans différentes zones d'une cellule multi-électrodes. En dessous de Tc, le système se sépare en donnant lieu à deux alliages dont l'un est riche en gallium et l'autre riche en plomb. A l'aide de cette technique, nouvelle et totalement originale à notre connaissance, l'existence du gradient de concentration dans le capillaire permet d'étudier, d'un point de vue phénoménologique, le processus d'interdiffusion dans ce type de système
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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