Influence du champ électrique sur les phases modulées de trois isolants incommensurables : NaNo₂ , SC(ND₂ )₂ , d-TMA₂ ZnCl₄ et rôle des défauts d'irradiation X dans la thiourée
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The effect of an applied electric field on the modulated phases of three incommensurate insulators has been investigated by means of neutron diffraction. Sodium nitrite exhibits a long wavelength incommensurate structure between the para and ferroelectric phases. The temperature and field dependence of the wave vector shows a smooth variation with no evidence for intermediate 1 "lock-in" phases at rational values. (E, T) phase diagram has been explored and discussed in terms of a phenomenological Landau free energy. Deuterated thiourea: shows various lock-in phases, of commensurability order 9 (at atmospheric pressure) 7 and 3 (under pressure). The only commensurate phase stabilized by the field is found to correspond to the value 1/8 for the modulation wave vector. High-order commensurate phases are not observed. Deuterated tetramethylammonium zinc chloride The phase transition sequence in this compound at zero-pressure and without field is very complex : commensurate phases with 3/7, 1/3, sometimes 1/2 values for the modulation wave vector are observed. Under electric field, the ferroelectric 2/5-phase substitutes for the 3/7-phase. The 3/7 → 2/5 transition is characterized by the coexistence of the two commensurate phases on a very large field domain. Moreover, we have demonstrated the effect of irradiation defects on the modulation wave vector (q) of deuterated thiourea. Neutron measurements give evidence for the existence of quasiplateaus in the q(T) curve for irradiated samples, together with a smearing out of the lock-in phases of order 8 and 9.
Abstract FR:
Cette thèse présente l'étude, par diffusion élastique des neutrons, de l'influence d'un champ électrique sur les phases modulées de trois isolants incommensurables : Le nitrite de sodium : qui possède, entre ses phases para et ferroélectrique, une phase incommensurable de longue période. Il a été établi que le vecteur d'onde de la modulation varie régulièrement en fonction de la température T et du champ électrique E, sans présenter aucun accrochage sur des valeurs rationnelles. Par ailleurs, nous avons déterminé expérimentalement le diagramme de phase (E, T) puis élaboré un modèle phénoménologique de type Landau, qui rend bien compte des principales caractéristiques de ce diagramme. La thiourée deuterée : dont l'un des intérêts concerne la possibilité de stabiliser des phases commensurables (correspondant aux vecteurs d'onde 1/9, 1/7 et 1/3) en faisant varier les paramètres : température et pression hydrostatique. Nous avons montré que la seule phase commensurable supplémentaire que l'on peut observer sous champ électrique est la phase 1/8, et qu'il n'apparaît pas de phase de lock-in correspondant à des ordres de commensurabilité plus élevés. Le tetramethylammonium tetrachlorozincate deuteré : qui présente, en champ et pression nuls, une succession assez complexe de phases incommensurable et commensurables (3/7, 1/3, parfois 1/2), aucune d'entre elles n'étant ferroélectrique. L'effet essentiel du champ électrique est de stabiliser la phase ferroélectrique de vecteur d'onde 2/5 au détriment de la phase 3/7. De plus, les expériences ont révélé que la transition sous champ 3/7 → 2/5 a un caractère très particulier, puisque les deux phases commensurables 3/7 et 2/5 coexistent sur un très large domaine en champ. Par ailleurs, il a été établi que le vecteur d'onde de la modulation dans la thiourée peut être également affecté par la présence, dans les échantillons, de défauts d'irradiation. Ceux-ci provoquent l'apparition de larges "quasiplateaux" incommensurables dans les courbes de variation du vecteur d'onde en fonction de la température ; de plus, ils ont pour effet de déstabiliser les phases commensurables 1/9 et 1/8.