Electron holes in oxide type cuprate supraconductors. Cristal chemical study of a new family of compounds A3Te2O<6X2 (A=Sr, Ba and X=Cl, Br)
Trous d' électrons dans des oxydes de type cuprate supraconducteur. Etude cristallochimique d'une nouvelle famille d' oxyhalogènure de tellure et d' alcalinoterreux A3Te2O6X2 (A=Sr, Ba et X=Cl, Br
Résumé
Some properties of superconducting cuprates are still a mystery to the scientific world. This work aims to shed light on one of them: the nature of their charge carriers. A theoretical approach has been carried out on the compound La₂CuO₄ and then extended to copper-free superconducting cuprate compounds. It consists of Madelung potential and band structure diagram calculations. The "TlBa2ZnO5" and "TlBa2MgO5" compounds used as models for these calculations were then prepared and characterized by iodometric determination, X-ray diffraction, Raman spectrometry, TEM and EPR. The results obtained revealed the existence of electron holes on the oxygen atoms of these compounds, referred to as O in the text. We then attempted to explain the as yet unknown behavior of these charge carriers. A second study was carried out in parallel with the previous one. It enabled us to uncover a new family of tellurium and alkaline earth oxyhalides with the formulation A₃Te₂O₆X₂. The compound for which A=Sr and X=Cl has undergone full structural determination. Compounds for which A=Sr, Ba and X=Br have been isolated.
Certaines propriétés des cuprates supraconducteurs restent aujourd'hui encore mystérieuses pour le monde scientifique. Ce travail vise a éclaircir l'une d'entre-elles: la nature de leurs porteurs de charge. Une approche théorique a été effectuée sur le composé La₂CuO₄ puis étendue a des composés de type cuprate supraconducteur exempts de cuivre. Elle consiste en des calculs de potentiel de Madelung et de diagrammes de structure de bandes. Les composes "TlBa2ZnO5" et "TlBa2MgO5" ayant servi de modèles pour ces calculs ont ensuite été préparés puis caractérisés par dosage iodométrique, diffraction des rayons X, spectrométrie Raman, MET et RPE. Les résultats alors obtenus mettent en évidence l'existence de trous d'électrons sur les atomes d'oxygène de ces composés, notes O dans le texte. Nous avons alors tenté d'expliquer le comportement encore inconnu de ces porteurs de charge. Une deuxième étude a été menée en parallèle de la précédente. Elle nous a permis de mettre a jour une nouvelle famille d'oxyhalogenures de tellure et d'alcalino-terreux de formulation A₃Te₂O₆X₂. Le composé pour lequel A=Sr et X=Cl a fait l'objet d'une détermination structurale complète. Les composés pour lesquels A=Sr, Ba et X=Br ont été isolés
