Abstract FR:

Ce travail présente l'étude, à différentes échelles, de l'interaction entre les propriétés de conductivité et la polarisation d'une pérovskite. Dans tous les matériaux étudiés, indépendamment de leur texture et de leurs propriétés physiques, la localisation macroscopique, à l'échelle du millimètre, de porteurs de charge à l'interface échantillon métal induit une relaxation de charge d'espace. Elle se traduit par une anomalie de la constante diélectrique à haute température, décrite par l'équation de Debye et dont les paramètres sont liés à la conductivité de l'échantillon. L’optimisation simultanée de la conductivité et de la polarisabilité a conduit à la synthèse originale de céramiques de titanate de plomb bisubstituées en lanthane et en cuivre. Le diagramme de phase, alors établi, révèle que l'introduction de cuivre favorise la solubilité du lanthane dans le réseau jusqu'à des concentrations de 42% at. La spectroscopie d'impédance a montré que le lanthane affecte principalement l'établissement de l'ordre ferroélectrique: non seulement le maximum de la constante diélectrique se déplace en température sur plus de 600°C avec la substitution, mais encore un caractère diffus s'affirme progressivement. Quant au cuivre, il affecte peu la polarisabilité mais estompe ce caractère diffus tout en agissant sur la conductivité. Introduit en quantité adéquate et après réduction, il devient alors possible d'optimiser la résistivité sur au moins huit ordres de grandeur a 50 k. Cet effet est attribué au changement de valence du cuivre en même temps qu'une stabilisation des niveaux de Ti3+ est observée à partir de 160 k. Enfin, à basse température, le maximum des pertes diélectriques observe pour de nombreuses pérovskites (KTaO3, KTN, SrTiO3, BaTiO3:La, Cu), sans lien avec leurs propriétés de réseau, est interprété grâce a un effet de relaxation polaronique: c'est alors le porteur de charge et la déformation locale du réseau qui relaxent. L’explication a été suggérée par les valeurs inhabituellement faibles de l'énergie d'activation associée a ce phénomène. Cette relaxation traduit une interaction a l'échelle microscopique entre la charge et les ions qui l'environnent.